물이 흐르는 관로의 어느 단면에서 수력구배선의 높이가 기준면 위 23.… | [소방설비기사(기계) 필기] 23년 4회차 기출문제 상세 페이지

이 단면에서 에너지선의 높이는 기준면 위 약 24.8 m다. 관로 어디서든 압력수두와 위치수두의 합 $\dfrac{p}{\gamma}+z$ 를 이어 놓은 것이 수력구배선이고, 거기에 속도수두 $\dfrac{v^{2}}{2g}$ 를 얹은 총수두
$H=\dfrac{v^{2}}{2g}+\dfrac{p}{\gamma}+z$
를 이으면 에너지선이 된다. 그러므로 두 선의 간격은 늘 속도수두이고, 위에 놓이는 쪽이 에너지선이다.
여기서 속도수두는
$\dfrac{6.0^{2}}{2\times 9.8}=\dfrac{36}{19.6}=1.84$ m
이므로 답은
$23.0+1.84=24.84\approx 24.8$ m
다.
거꾸로 24.84에서 1.84를 덜면 23.0m로 되돌아와 주어진 조건과 맞물린다. 21.2m는 간격을 아래쪽으로 잡아 흐름이 빠를수록 총에너지가 줄어든다는 모순에 빠진 값, 23.0m는 속도수두를 아예 빼먹은 값, 26.7m는 속도수두를 두 번 얹은 값이다.