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1[소방설비산업기사(기계분야) 필기] 17년 1회차
그림과 같이 수조측면에 구멍이 나있다. 이 구멍을 통하여 흐르는 유속은 약 몇 m/s인가?
문제 이미지
1
6.9
2
3.09
3
9.8
4
13.8
해설

그림에서 수면부터 구멍 중심까지의 깊이가 4.9m로 표시되어 있다. 구멍 아래쪽 수심 1.1m와 구멍의 크기 0.2m는 분출 유속과 무관한 값이므로 그대로 두면 된다.

수면과 구멍에 베르누이 방정식을 적용하면 두 곳 모두 대기압이고 수면 강하속도를 무시할 수 있으므로 토리첼리 정리 V=2ghV=\sqrt{2gh} 가 성립한다.

V=2×9.8×4.9=96.04=9.8m/sV=\sqrt{2\times 9.8\times 4.9}=\sqrt{96.04}=9.8\,\mathrm{m/s} 이다.

구멍 위쪽 수두만이 분출 속도를 결정한다는 점, 즉 h=4.9mh=4.9\,\mathrm{m} 를 쓰는 것이 이 문제의 핵심이다.

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