그림과 같이 직각으로 된 유리관을 수면으로부터 3cm 아래에 놓았을 때… | [건설기계설비기사 필기] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지
1[건설기계설비기사 필기] 17년 2회차
그림과 같이 직각으로 된 유리관을 수면으로부터 3cm 아래에 놓았을 때 수면으로부터 올라온 물의 높이가 10cm이다. 이곳에서 흐르는 물의 평균 속도는 약 몇 m/s인가?
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0.72
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1.40
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1.59
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2.52
해설
이곳을 흐르는 물의 평균 속도는 약 1.40 m/s이다.
그림의 직각 유리관은 피토관으로, 입구 B는 수면 아래 3 cm에 있고 관 속 물은 수면보다 10 cm 더 높은 A까지 올라와 있다. 입구에서 잰 전수두는 3 + 10 = 13 cm, 그 지점의 정압 수두는 3 cm이므로 수면 위로 솟아오른 10 cm가 그대로 속도수두가 된다.
V²/2g = 0.10 m
V = √(2 × 9.81 × 0.10) = √1.962 = 1.40 m/s관을 담근 깊이 3 cm는 정압 쪽에서 상쇄되므로 속도 계산에 더하지 않는다. 만약 13 cm를 그대로 넣으면 약 1.59 m/s가 나와 정압과 정체압의 차이를 혼동한 오답이 된다.
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