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A지역 상수도관이 파손되어 물이 대기 중으로 40 m/sec의 속도로 … | [정수시설운영관리사 2급 1차] 20년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[정수시설운영관리사 2급 1차] 20년 2회차
A지역 상수도관이 파손되어 물이 대기 중으로 40 m/sec의 속도로 분출되고 있다. 이 때 관 내 수압(kgf/cm2)은 약 얼마인가? (단, 모든 손실은 무시하고 물의 단위 중량은 1,000 kgf/m3, 중력가속도는 9.8 m/sec2이다.)
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4.2
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6.2
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8.2
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10.2
해설

대기 중으로 분출되는 유속은 토리첼리 정리 v=2ghv = \sqrt{2gh}에서 유도되는 관 내 압력수두 hh로 환산해 구한다.

h=v22g=4022×9.8=81.63 mh = \dfrac{v^2}{2g} = \dfrac{40^2}{2 \times 9.8} = 81.63\ \mathrm{m}

관 내 수압은 P=γh=1,000 kgf/m3×81.63 m=81,633 kgf/m2≈8.2 kgf/cm2P = \gamma h = 1{,}000\ \mathrm{kgf/m^3} \times 81.63\ \mathrm{m} = 81{,}633\ \mathrm{kgf/m^2} \approx 8.2\ \mathrm{kgf/cm^2}이다.

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