断面が拡大する管路の流速

正解

正解：(4) v2 = 0.75m/s

解き方

1. 定常流では連続の式 Q = A1·v1 = A2·v2 が成り立つ。
2. 断面積は直径の2乗に比例するので、A1/A2 = (10/20)² = 1/4 である。
3. v2 = v1 × A1/A2 = 3.0 × 1/4 = 0.75 m/s となり、(4) が正しい。

選択肢ごとの解説

1. (1)誤り。v2 = 3.0×(10/20)² = 0.75 m/s であり、0.16 m/s にはならない。
2. (2)誤り。v2 = 3.0×(10/20)² = 0.75 m/s であり、0.32 m/s にはならない。
3. (3)誤り。v2 = 3.0×(10/20)² = 0.75 m/s であり、0.60 m/s にはならない。
4. (4)正しい。流量一定より v2 = 3.0 × (10/20)² = 0.75 m/s となる。