모두CBT

도수가 발생하는 직선 수로가 있다. 도수 전의 수심이 2 m이고 Fro… | [7급 국가직 수리수문학] 23년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 수리수문학] 23년 1회차
도수가 발생하는 직선 수로가 있다. 도수 전의 수심이 2 m이고 Froude 수는 3\sqrt{3}일 때, 도수 전후의 수심 변화[m] 및 도수로 인한 비력 손실[m3]은? (단, 수로 바닥은 수평하고, 바닥에서의 마찰은 무시한다)
수심 변화 비력 손실
1
2 0.00
2
2 0.25
3
4 0.00
4
4 0.25
해설

도수 전후 수심 변화는 2 m이고, 비력은 보존되므로 비력 손실은 0이다.

공액수심 관계식:
y2y1=12(1+8F12−1)=12(25−1)=2\dfrac{y_2}{y_1}=\dfrac{1}{2}\left(\sqrt{1+8F_1^2}-1\right)=\dfrac{1}{2}\left(\sqrt{25}-1\right)=2
y2=4 my_2=4\ \mathrm{m}, Δy=4−2=2 m\Delta y=4-2=2\ \mathrm{m}

수평·무마찰 수로의 도수에서는 외력이 없어 운동량 방정식상 도수 전후 비력이 같다.

  • 수심 변화 4 m는 도수 후 수심 자체를 변화량으로 읽은 것이다.
  • 0.25는 비에너지 손실 ΔE=(y2−y1)34y1y2=832=0.25 m\Delta E=\dfrac{(y_2-y_1)^3}{4y_1y_2}=\dfrac{8}{32}=0.25\ \mathrm{m}로, 도수에서 잃는 것은 비력이 아니라 에너지다.

오류나 개정된 내용이 보이면 알려주세요

이어서 풀어보기

[7급 국가직 수리수문학] 23년 1회차 25문항 이어서 보기문제·정답·해설을 한 페이지에서 이어서 볼 수 있어요7급 국가직 수리수문학 기출문제 암기장 전체 보기