2020년08월22일 55번
[기계유체역학] 그림과 같이 유리간 A, B 부분의 안지름은 각각 30cm, 10cm 이다. 이 관에 물을 흐르게 하였더니 A에 세운 관에는 물이 60cm, B에 세운 관에는 물이 30cm 올라갔다. A와 B 각 부분에서 물의 속도(m/s)는?
- ① VA= 2.73, VB= 24.5
- ② VA= 2.44, VB= 22.0
- ③ VA= 0.542, VB= 4.88
- ④ VA= 0.271, VB= 2.44
(정답률: 17%)
문제 해설
유리간 A와 B는 서로 연결되어 있으므로 물의 높이가 같다. 따라서 A와 B에서의 물의 속도는 각각 다음과 같다.
VA = 유리간 A에서의 물의 속도 = 유리간 A의 단면적 × 유리간 A에서의 물의 흐르는 속도 / 유리간 A의 단면적 = 유리간 B의 단면적 × 유리간 B에서의 물의 흐르는 속도 / 유리간 A의 단면적
VB = 유리간 B에서의 물의 속도 = 유리간 B의 단면적 × 유리간 B에서의 물의 흐르는 속도 / 유리간 B의 단면적
여기서 유리간 A와 B의 단면적은 각각 πr2 이므로,
VA = (π × 152) × (60/100) / (π × 152) ≈ 0.271 m/s
VB = (π × 52) × (30/100) / (π × 52) ≈ 2.44 m/s
따라서 정답은 "VA = 0.271, VB = 2.44" 이다.
VA = 유리간 A에서의 물의 속도 = 유리간 A의 단면적 × 유리간 A에서의 물의 흐르는 속도 / 유리간 A의 단면적 = 유리간 B의 단면적 × 유리간 B에서의 물의 흐르는 속도 / 유리간 A의 단면적
VB = 유리간 B에서의 물의 속도 = 유리간 B의 단면적 × 유리간 B에서의 물의 흐르는 속도 / 유리간 B의 단면적
여기서 유리간 A와 B의 단면적은 각각 πr2 이므로,
VA = (π × 152) × (60/100) / (π × 152) ≈ 0.271 m/s
VB = (π × 52) × (30/100) / (π × 52) ≈ 2.44 m/s
따라서 정답은 "VA = 0.271, VB = 2.44" 이다.
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