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일정한 유량(Q) 및 유속(V)으로 유체가 흐르고 있는 관의 지름 D를… | [건설기계설비기사 필기] 19년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[건설기계설비기사 필기] 19년 2회차
일정한 유량(Q) 및 유속(V)으로 유체가 흐르고 있는 관의 지름 D를 5D로 크게 하면 유속은 어떻게 변화하는가?
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25V
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5V
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해설

단면적이 지름의 제곱에 비례하므로 지름을 5배로 키우면 유속은 125V\dfrac{1}{25}V로 줄어든다.

연속방정식 Q=AVQ=AV에서 유량 Q가 일정하면 유속은 단면적에 반비례한다. 원관의 단면적은 A=πD24A=\dfrac{\pi D^{2}}{4}이므로 지름이 5D5D가 되면 π(5D)24=25A\dfrac{\pi (5D)^{2}}{4}=25A, 즉 단면적은 25배가 된다.

따라서 새 유속은 V′=Q25A=125VV'=\dfrac{Q}{25A}=\dfrac{1}{25}V이다. 지름이 5배이니 유속도 5배 또는 15\dfrac{1}{5}배로 변한다고 보는 것은 면적이 지름의 제곱으로 변한다는 점을 놓친 풀이다.

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