平成２９年度Ａ[問題 No.６]
[問題 No.６]流体に関する文中、 A,B内に当てはまるものの組合せとして、適当なものはどれか。
下図に示す断面積の大きい開放水槽の水面と流出孔との間の流線において、エネルギー保存則であるAが成り立ち、流出孔における流速はBである。
ただし、gは重力加速度、pは流体の密度、Hは流出孔から水面までの高さとする。
(A) ( B )
⑴パスカルの定理 $\sqrt{2H/ρ} \\$
⑵ベルヌーイの定理 $\sqrt{2H/ρ} \\$
⑶パスカルの定理 $\sqrt{2gH} \\$
⑷ベルヌーイの定理 $\sqrt{2gH} \\$
平成２９年度Ａ[問題 No.６]解答
⑷適当である。
ベルヌーイの定理は、重力の場において、定常流である非圧縮性の完全流体に適用されるエネルギー保存則であり、流体のもっているエネルギーの総和は流線に沿って一定不変である。流体の粘性と圧縮性は考慮していない。
トリチェリの定理は、大きな水槽の側壁に儲けた小穴から流出する水の速度$v$と、小穴から水面までの高さ$h$の関係を表しベルヌーイの定理がもとになっている。
$v=\sqrt{2gh} \\$
正解：⑷