정답: 3번

물 제트의 힘 \( F_N \)을 계산하기 위해, 속도 성분을 분리하고, 면적 및 밀도를 고려하여 작용하는 힘을 구해야 합니다.

1. 물 제트의 단면적은 지름 20cm에서 반지름 \( r = 0.1m \)를 사용하여 \( A = \pi r^2 = \pi (0.1)^2 = 0.01\pi \, m^2 \)입니다.

2. 물의 밀도 \( \rho = 1000 \, kg/m^3 \)로 가정합니다.

3. 수직 성분의 속도는 \( V \sin(60^\circ) \)이며, 이때 \( V = 1 \, m/s \)입니다.

4. 수직으로 작용하는 힘은 다음과 같이 계산됩니다:
   \[
   F_N = \rho A V^2 \sin(60^\circ) = 1000 \times 0.01\pi \times (1)^2 \times \frac{\sqrt{3}}{2}
   \]
   \[
   \approx 27.2 \, N
   \]