단면 2m×2m, 높이 6m인 수조에 물이 가득 차 있을 때 이 수조의… | [토목기사 필기] 22년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[토목기사 필기] 22년 2회차

단면 2m×2m, 높이 6m인 수조에 물이 가득 차 있을 때 이 수조의 바닥에 설치한 지름이 20cm인 오리피스로 배수시키고자 한다. 수심이 2m가 될 때까지 배수하는데 필요한 시간은? (단, 오리피스 유량계수 C=0.6, 중력가속도 g=9.8m/s²)

1분 39초

2분 36초

2분 55초

3분 45초

해설

수심이 2m가 될 때까지 배수하는 데 필요한 시간은 약 1분 39초이다.
수조 단면적  $A=2\times2=4\ \mathrm{m^2}$ , 오리피스 단면적  $a=\dfrac{\pi(0.2)^2}{4}\approx0.0314\ \mathrm{m^2}$ 이다.
배수시간 공식  $t = \dfrac{2A}{Ca\sqrt{2g}}\left(\sqrt{H_1}-\sqrt{H_2}\right)$ 에  $H_1=6\mathrm{m}$ ,  $H_2=2\mathrm{m}$ 를 대입하면  $t \approx 99\ \mathrm{s}$ , 즉 약 1분 39초가 된다.

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