FM Answer Key
FM Answer Key
57. F = 88.29 kN, 67. 9.565 kPa 77. (i) 𝑊𝑊 = 𝐹𝐹𝑣𝑣 = 4444.77 𝑁𝑁
ℎ𝑐𝑐𝑐𝑐 = 2 𝑚𝑚 (ii) 𝐹𝐹𝐴𝐴 = 𝐹𝐹𝐻𝐻 = 662.17 𝑁𝑁
(iii) zero
58. F = 29.314 kN, 68. -1.119 kN 78. 𝐹𝐹𝐻𝐻 = 82.404 𝑘𝑘𝑘𝑘
ℎ𝑐𝑐𝑐𝑐 = 1.512 𝑚𝑚 𝐹𝐹𝑣𝑣 = 75.68 𝑘𝑘𝑘𝑘
59. (𝑅𝑅𝐵𝐵 )𝑥𝑥 = 353.16 𝑘𝑘𝑘𝑘 69. 60.67 kN 79. 𝐹𝐹 = 7.236 𝑘𝑘𝑘𝑘
(𝑅𝑅𝐵𝐵 )𝑦𝑦 = 1109.485 𝑘𝑘𝑘𝑘
𝐹𝐹𝐴𝐴 = 353.16 𝑘𝑘𝑘𝑘
60. 𝐹𝐹𝑣𝑣 = 0.463 𝑁𝑁 70. 𝐹𝐹𝑅𝑅 = 79.25 𝑘𝑘𝑘𝑘; 𝜃𝜃 = 7.9860 80. 𝐹𝐹𝑣𝑣 = 59.028 𝑘𝑘𝑘𝑘
55. 𝑉𝑉2 ≥
�2𝑔𝑔ℎ 65. 0.0658 𝑚𝑚3 /𝑠𝑠
4
��𝐷𝐷2 � −1
𝐷𝐷1
56. (a) 𝜓𝜓 = 2
𝐵𝐵𝑥𝑥 2 𝑦𝑦 3 66. (𝑖𝑖) 𝑃𝑃1 − 𝑃𝑃2 = 34.534 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘
(𝑖𝑖𝑖𝑖) 𝑥𝑥 = 0.2656 𝑚𝑚
(b) 𝜉𝜉 = −𝐵𝐵𝑦𝑦 3 − 2𝐴𝐴𝑥𝑥 2 𝑦𝑦
(c)
57. 48 kPa 67.
58. (a) 29.91 rpm 68.
(b) 36.63 rpm
(c) 5.82 𝑚𝑚2
(d) 6.28 𝑚𝑚2
59. (i) 21.78 kPa 69.
(ii) -7.157 kPa
60. (i) 0.503 m; (b) 0.1153 𝑚𝑚2 70.
Chapter 5: Boundary Layer Theory
1. a 11. c 21. c 31. c 41. c
2. c 12. 22. c 32. b 42. c
3. b 13. d 23. b 33. b 43. 0.0159 N
4. d 14. d 24.d 34. a 44. 13.856 mm
5. a 15. d 25. c 35. c 45. 1/3
6. c 16. a 26. c 36. b 46. 1.75 N
7. b 17.b 27. d 37. a 47. 2.59 mm
8. b 18. c 28. a 38. d 48. 1.741
9. c 19. c 29. Typing error 39. 49. L/4
10. a 20. d 30. a 40. 50. 𝑃𝑃1 − 𝑃𝑃2 = 5.40 Pa
Frac�on = 0.0159
51. d
52. c
53. b
54. a, c, d
55. a, b
56. b, d
57. a, b, c
Chapter 8 Dimensional Analysis
1. a 11. a 21. Proof 31. b, c, d
2. a 12. b 22. 250 N; 4.167 kW
3. d 13. b 23. 5.659 m/s; 0.1 𝑚𝑚3 ⁄𝑠𝑠
4. c 14. 7.5 m/s 24. 8.103 𝑃𝑃𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎 ; 1.053 kN
5. c 15. 7.95 m/s 25. b
6. a 16. 0.96 𝑚𝑚3 ⁄𝑠𝑠 26. b
7. b 17. 39.22 rev/s; 27. c
0.933 Nm
8. d 18. 7.82 m/s; 28. d
322 N
9. d 𝑙𝑙 29. a, b, c, d
19. 𝜏𝜏 = 𝐴𝐴�
𝑔𝑔
𝑎𝑎
10. b ℎ 𝜌𝜌𝜌𝜌𝐷𝐷 2 30. a, c, d
20. 𝐷𝐷 = 𝐴𝐴 � 𝜎𝜎
� 𝜙𝜙
Chapter 9
1. a 11. c 21. d 31. 5.57% 41. (a) 1.556 kW
(b) 63.16 km/h
2. d 12. a 22. b 32. 0.54 𝐷𝐷 2 �𝛾𝛾𝑠𝑠 −𝛾𝛾𝑓𝑓 �
42. (a) 𝑉𝑉0𝑡𝑡 = 18𝜇𝜇
1/2
4 𝑔𝑔𝑔𝑔 𝜌𝜌𝑠𝑠
(b) 𝑉𝑉0𝑡𝑡 = � � − 1��
3 𝐶𝐶𝐷𝐷 𝜌𝜌𝑓𝑓
3. d 13. b 23. a 33. 65.74 kN 43. b
4. a 14. a 24. d 34. (a) -4.493 Pa 44. c
(b) 0.141 mm
(c) 25.3 L/s;
0.0192
5. b 15. d 25. a 35. (a) 1.14 mm 45. b
(b) 42. 79 Pa
(c)14.26 Pa;
5.177 𝑠𝑠 −1
6. d 16. a 26. c 36. 7.585 m/s 46. b
7. d 17. c 27. 0.212 𝑚𝑚3 /𝑠𝑠 37. (a) 1.20223 V
(b) 1.14297
8. b 18. b 28. 4.762m; 3.30 kW 38. 1.406 N; 0.717
9. a 19. c 29. 0.0234 39. 680 ; 0.3725 N
10. b 20. c 30. 8.42 40. (a) D = 3 m
(b) 7.6 N
Chapter 10
1. c 11. 595 N 21. 1.18 kN
2. d 12. 0.772 m 22. 136 N
3. b 13. incomplete data 23. 𝐹𝐹𝑅𝑅𝑅𝑅 = -733 N; 𝐹𝐹𝑅𝑅𝑅𝑅 = 93.1 N
4. a 14. 5564 N 24. -668 N
5. b 15. 24.844 kN 25. (a) 171 rpm; (b) 2.145 Nm
6. d 16. 483.8 rpm 26. (i) 35.81 rpm; (ii) 0.702 Nm
7. a 17. F = 111 N
8. a 18. 33.1 KN
9. c 19. 732 m/s
10. d 20. 74.2 kN; 50.2%
Chapter 11
1. 11. 21. 31. 41.
2. 12. 22. 32. 42.
3. 13. 23. 33. 43.
4. 14. 24. 34. 44.
5. 15. 25. 35. 45.
6. 16. 26. 36. 46.
7. 17. 27. 37. 47.
8. 18. 28. 38. 48.
9. 19. 29. 39. 49.
10. 20. 30. 40. 50.