물이 나오는 입구가 좁을 수록 왜 물줄기가 세지는건가요?

Question

물이 나오는 호스로 청소을 하다보면 나오는 물은 일정한데 호스 입구를 줄이면 왜 물줄기게 더 세게 뿜어져 나오는 건가요? 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.

일정한 양의 물이 어떤 공간을 통과할 때 빠져나갈 출구는 좁아지고, 유입되는 양과 압력이 일정하다면 그 공간 안에 압력이 높아질 것입니다. 유입되는 곳으로 빠져나갈 수도 있겠지만 그 점을 무시하고 본다면 그 압력에 의해서 출구로 빠져나가는 힘이 더 커질 것입니다.

평소에는 거의 일정한 양과 압력으로 호스라는 공간을 지나 흘러가던 물이 출구를 좁힘으로써 양과 압력이 축척되게 되면서 더 큰 힘으로 빠져나갑니다.

Answer 2

안녕하세요.

먼저 말씀하신대로 나오는 물은 일정합니다.

유량(m^3/s)=유속(m/s)x관 내경(m^2)

위의 유량을 구하는 식에서 좌변의 유량은 일정합니다.

호스 입구를 줄이면 우변의 관 내경이 줄어들죠.

좌변을 일정하게 유지하려면 우변의 유속이 증가해야합니다.

Answer 3

안녕하세요. 과학전문가입니다.

압력차에 의해서 그렇습니다. 구멍이 작아지면 압력이 높아지므로 그만큼 속도가 빨라지는 원리입니다.

Answer 4

안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.

물의 압력은 동일한 압력이 주어집니다. 하지만 중간에 통으로가 좁아진다면, 그 통로에서 받는 압력은 커지게 됩니다. 그래서 물줄기가 세지는 것입니다. 이런원리는 샤워기에도 적용됩니다.

Answer 5

안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.

물을 일정량을 흘린다고 하면

입구가 좁아지면 수압이 세지기 때문입니다

수압이 세져서 물줄기가 세진 것입니다