2021年 国家一般職(高卒 技術) No.64 土木基礎力学　解説

　問 題　　　　　

図のように、幅 6.0 m の長方形断面をもつ水路をせき板でせき止めたところ、水深が 3.0 m となり、せき板に全水圧 P が作用した。P の大きさはいくらか。ただし、水の密度を 1.0 × 10³ kg/m³、重力加速度の大きさを 10 m/s² とする。

1．180 kN
2．270 kN
3．450 kN
4．630 kN
5．810 kN

 

 

 

 

 

　解 説　　　　　

【水圧の基礎知識】
１：水圧は面に垂直に働きます。
２：水圧は深くなるほど大きくなります。

【全水圧の大きさ】
高さ H の時、P_水圧 = ρgH です。全水圧の大きさは「最も深い所の水圧 × 高さ × 1/2」 です。三角形の面積に対応します。

最も深い所の水圧は、1.0 × 10³ × 10 × 3.0 = 30000 です。三角形の面積は 1/2 × 30000 × 3 = 45000 です。これが単位奥行きあたりの水圧です。本問では奥行きが 6.0 m あるので、せき板に作用する全水圧 P = 45000 × 6 = 270000 = 270k です。

以上より、正解は 2 です。

類題 H29 no64 せき板の単位奥行きに作用する全水圧