그림과 같은 수조의 측벽에 직경 20cm의 구멍으로 물을 분출시킬 때,… | [정수시설운영관리사 1급 1차] 19년 1회차 기출문제 상세 페이지

수면에서 구멍 중심까지의 수두가 2m, 구멍 직경이 20cm이므로 분출유량은 약 197 L/sec이다.
그림은 수조 단면으로, 수면 표시(▽)에서 아래로 2m 내려간 측벽 위치에 구멍이 뚫려 물이 옆으로 분출되고 있다. 유출유속은 토리첼리 정리로 구한다.
$v=\sqrt{2gh}=\sqrt{2\times 9.8\times 2}=\sqrt{39.2}=6.26\ \mathrm{m/s}$
구멍의 단면적은 $A=\dfrac{\pi d^2}{4}=\dfrac{\pi\times 0.2^2}{4}=0.0314\ \mathrm{m^2}$ 이다.
따라서 $Q=A\,v=0.0314\times 6.26=0.1967\ \mathrm{m^3/s}$ 이고, $1\ \mathrm{m^3}=1{,}000\ \mathrm{L}$ 이므로 $Q\fallingdotseq 197\ \mathrm{L/sec}$ 가 된다.
수심이 일정하게 유지된다는 단서는 수두 2m가 시간이 지나도 줄지 않는다는 뜻이고, 유량계수(수축계수·유속계수)가 주어지지 않았으므로 이론유량 그대로 답하면 된다.