満流状態の管路において、断面積 0.5 m² の断面を流速 1.0 m/s で水が流れている。この管路が断面積 0.2 m² に絞られたとき、絞られた断面における流速として適当なものは、次のうちどれか。
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解答正解 3
連続の式 A1 × v1 = A2 × v2 より、流量 Q = 0.5 × 1.0 = 0.5 m³/s は断面が変わっても一定である。したがって v2 = 0.5 ÷ 0.2 = 2.5 m/s。断面積が小さくなれば流速は速くなるという関係から、1.0 m/s 以下の選択肢はその場で除外できる。
選択肢ごとの判定
1断面積の比を逆にかけた場合の値。断面が絞られて流速が遅くなることはない。
2断面積が変わっても流速が変わらないとした場合の値。
3正しい。0.5 ÷ 0.2 = 2.5 m/s。
4断面積を 0.1 m² として計算した場合の値。