2020年 国家一般職(高卒 技術) No.64　土木基礎力学　解説

　問 題　　　　　

図のような内径 D の円管に、平均流速 4.00 m/s で水を流したとき、流量は 6.28 m³/s となり流水断面はちょうど半円形となった。このとき、D はおよそいくらか。ただし、円周率は 3.14 とする。

1． 2.00 m
2． 2.40 m
3． 2.80 m
4． 3.20 m
5． 3.60 m

 

 

 

 

 

　解 説　　　　　

流量、速さとあるので、連続の式 Q = Av を思い出します。流量 Q = 6.28、v = 4.00 なので、A = 1.57 です。

流水断面が半円とあるので、半円の面積は 3.14 × (D/2)²/2 と表せます。選択肢の数値を代入していけば、D = 2.00 の時にちょうど半円の面積が 3.14 × 1/2 = 1.57 になるとわかります。

以上より、正解は 1 です。

類題 H28 no66 台形断面水路の水深