公務員試験 2021年 国家一般職(土木) No.25 解説

　問 題　　　　　

一様な流れの中に直立した状態で置かれている円柱に働く全抵抗を F_D1 とする。この円柱の直径が 1.5 倍、この流れの流体の密度が 1.1 倍、流速が 2.0 倍になったときの全抵抗を F_D2 とすると、F_D2/F_D1 はおよそいくらか。

ただし、抵抗係数は一定であり、流体の粘性及び円柱表面との摩擦の影響については抵抗係数で考慮されているものとする。

1． 2.3
2． 3.3
3． 6.6
4． 7.3
5． 9.9

 

 

 

 

 

　解 説　　　　　

2019 no25 とほぼ同問題です。個人的には捨て問という認識ですが、2 回出てきたので、以降の試験を受ける人はとりあえず抵抗係数の式は試験直前に見てもいいと思います。

円柱の単位長さあたりの圧力抵抗 D について、以下の式を覚えていたとします。
D = C_D × d × (ρ/2) × v²

d が 1.5 倍
ρ が 1.1 倍
v が 2 倍 → v² が 4 倍　となるので

F_D2
= F_D1 × (1.5 × 1.1 × 4)
= F_D1 × 6.6 です。

以上より、正解は 3 です。

類題 2019 no25
https://yaku-tik.com/koumuin/2019-doboku-25/