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

1[건설기계설비기사 필기] 18년 1회차
연직하방으로 내려가는 물제트에서 높이 10m인 곳에서 속도는 20m/s였다. 높이 5m인 곳에서의 물의 속도는 약 몇 m/s인가?
문제 이미지
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22.32
해설

높이 5 m 지점의 속도는 약 22.32 m/s이다.

그림처럼 물제트가 연직 아래로 자유낙하하므로 압력은 위아래 모두 대기압으로 같고, 위치수두 차이가 그대로 속도수두로 바뀐다.
V122g+z1=V222g+z2\dfrac{V_1^2}{2g}+z_1=\dfrac{V_2^2}{2g}+z_2

V22=V12+2g(z1−z2)=202+2×9.81×(10−5)=400+98.1=498.1V_2^2=V_1^2+2g(z_1-z_2)=20^2+2\times9.81\times(10-5)=400+98.1=498.1

V2=498.1=22.32 m/sV_2=\sqrt{498.1}=22.32\,\mathrm{m/s} 이다. 5 m를 떨어졌지만 이미 20 m/s로 빨랐기 때문에 속도 증가는 2.3 m/s 남짓에 그친다.

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