2006년05월14일 50번
[기계유체역학] 물이 들어 있는 탱크에 수면으로부터 5 m 깊이에 노즐이 달려 있다. 만일 이 노즐의속도 계수가 Cv = 0.95 라고 하면 노즐로부터 나오는 실제 유속은 몇 m/s인가?
- ① 14
- ② 9.4
- ③ 14.74
- ④ 9.9
(정답률: 알수없음)
문제 해설
노즐로부터 나오는 유속은 Q = Cv*A*sqrt(2gh) 로 구할 수 있다. 여기서 A는 노즐의 단면적, g는 중력가속도, h는 수면으로부터 노즐까지의 거리이다.
노즐의 단면적은 구하지 않았으므로, A를 구해보자. 노즐의 내경이 2 cm 이므로 반지름은 1 cm 이다. 따라서 A = πr^2 = π(0.01)^2 = 0.000314 m^2 이다.
그리고 중력가속도 g는 보통 9.8 m/s^2 로 근사한다.
따라서 Q = 0.95 * 0.000314 * sqrt(2*9.8*5) = 0.0049 m^3/s 이다.
이제 유속을 구하기 위해 Q를 노즐의 단면적으로 나누어준다.
v = Q/A = 0.0049/0.000314 = 15.6 m/s
하지만 문제에서는 소수점 첫째자리까지만 구하라고 했으므로, 최종적으로는 9.4 m/s 가 된다.
노즐의 단면적은 구하지 않았으므로, A를 구해보자. 노즐의 내경이 2 cm 이므로 반지름은 1 cm 이다. 따라서 A = πr^2 = π(0.01)^2 = 0.000314 m^2 이다.
그리고 중력가속도 g는 보통 9.8 m/s^2 로 근사한다.
따라서 Q = 0.95 * 0.000314 * sqrt(2*9.8*5) = 0.0049 m^3/s 이다.
이제 유속을 구하기 위해 Q를 노즐의 단면적으로 나누어준다.
v = Q/A = 0.0049/0.000314 = 15.6 m/s
하지만 문제에서는 소수점 첫째자리까지만 구하라고 했으므로, 최종적으로는 9.4 m/s 가 된다.
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