다음 그림에서 벽 구멍을 통해 분사되는 물의 속도(V)는? (단, 그림… | [일반기계기사 필기] 18년 3회차 기출문제 상세 페이지

분출속도는 V = √(2g(0.8H + h))이다.
그림에서 위층은 비중 0.8인 기름이 두께 H, 아래층은 물이 두께 h이며, 구멍은 기름-물 경계면에서 h만큼 아래인 물층 바닥에 뚫려 있다. 구멍 위치의 압력은 두 층 무게의 합이므로
p = γ기름H + γ물h = γ물(0.8H + h)
이를 물의 수두로 환산하면 등가수두 he = p/γ물 = 0.8H + h 가 된다.
토리첼리 식 V = √(2g·he)에 대입하면 V = √(2g(0.8H + h))이다. 기름을 물과 같은 비중으로 보아 (H + h)로 두면 압력을 과대평가하게 되고, 비중 0.8을 물층 h 쪽에 곱하면 층을 뒤바꾼 계산이 된다.