관의 단면적이 4m2인 관수로에서 물이 정지하고 있을 때 압력을 측정하… | [토목산업기사 필기] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

정지한 물에서의 압력과 흐르는 물에서의 압력 차이는 베르누이 방정식으로 설명된다. 정지 상태에서는 모든 에너지가 압력 에너지이고, 흐르는 상태에서는 일부가 동압(동적 압력)으로 전환되므로 정압이 감소한다. 베르누이 방정식에서 같은 높이에서 $P_1 + \frac{1}{2}\rho V_1^2 = P_2 + \frac{1}{2}\rho V_2^2$이고, 정지 상태에서 $V_1 = 0$이므로 $P_1 - P_2 = \frac{1}{2}\rho V^2$가 된다. 여기서 $\rho g = 9.81 \text{ kN/m}^3$이므로 $\rho = 1000 \text{ kg/m}^3$이고, 압력 차이는 $\Delta P = 500 - 420 = 80 \text{ kPa} = 80,000 \text{ Pa}$이다. 
$\Delta P = \frac{1}{2}\rho V^2$에 대입하면 $80,000 = \frac{1}{2} \times 1000 \times V^2$이므로 $V^2 = 160$이고, $V = \sqrt{160} = 4\sqrt{10} \approx 12.65 \text{ m/s}$이다.