그림과 같이 비중이 1.3인 유체 위에 깊이 1.1m로 물이 채워져 있… | [건설기계설비기사 필기] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

출구에서 나오는 유체의 평균속도는 약 5.1 m/s이다.
그림에서 위층은 물이 깊이 1.1 m, 아래층은 비중 1.3인 유체이고 계면에서 출구 중심까지가 0.5 m다. 출구에서의 정압을 물기둥으로 환산하면
$h_{w} = 1.1 + 1.3 \times 0.5 = 1.75\ \mathrm{m}$
실제로 유출되는 것은 비중 1.3인 아래층 유체이므로 이 유체의 수두로 다시 바꾼 뒤 토리첼리 식을 쓴다.
$H = \dfrac{1.75}{1.3} = 1.346\ \mathrm{m}$
$V = \sqrt{2gH} = \sqrt{2 \times 9.8 \times 1.346} \approx 5.1\ \mathrm{m/s}$
두 깊이를 그대로 더해 $\sqrt{2g \times 1.6}$으로 계산하면 5.6 m/s가 나와 맞지 않는다. 서로 다른 액체가 층을 이루면 압력으로 합친 뒤 유출 유체의 수두로 환산해야 하며, 출구 직경 5 cm는 속도 계산에는 쓰이지 않는 조건이다.