연직하방으로 내려가는 물제트에서 높이 10m인 곳에서 속도는 20m/s… | [일반기계기사 필기] 18년 1회차 기출문제 상세 페이지

높이 5 m 지점의 속도는 약 22.32 m/s이다.
그림은 연직 아래로 내려가는 물제트로, 높이 10 m에서 속도가 20 m/s이고 높이 5 m에서의 속도를 묻는다. 대기 중 자유제트이므로 압력항은 양쪽이 같고 베르누이식은 속도수두와 위치수두만 남는다.
V1²/2 + gz1 = V2²/2 + gz2
높이차 (z1 − z2) = 10 − 5 = 5 m를 대입하면
V2² = 20² + 2 × 9.8 × 5 = 400 + 98 = 498
V2 = √498 ≒ 22.32 m/s
이미 20 m/s로 빠르게 내려오고 있어 5 m를 더 떨어져도 속도는 2 m/s 남짓만 붙는다. 낙하 높이로 10 m를 통째로 넣으면 약 24.4 m/s가 되므로, 반드시 두 지점의 높이차만 써야 한다.