問 題
図のようなテンターゲートの単位幅に作用する全水圧の水平成分 Px、鉛直成分 Py の組合せとして最も妥当なのはどれか。
ただし、水の密度をρ、重力加速度の大きさを g とする。
正解 (5)
解 説
テンターゲートの問では選択肢を活用して正解を絞ることがおすすめです。１つには絞れなくてもかなり絞れることが多々あります。
一例としてPy に注目します。極端な例としてh = 0.01 の場合とh = 100 の場合を考えます。
r や θ が同じであった時、h = 100 の方が水深が相当深くなっているためテンターゲートに作用する水圧の縦方向の力は大きくなると考えられます。
従って選択肢の中に h が全く入っていない1,3,4 はありえません。これで正解は 2 or 5 です。
テンターゲートにかかる水圧の水平方向に関しては、上底の長さが h – rsinθ、下底の長さが h で高さが r sin θ の台形分布と考えればよいので
1/2 ρg {(h-rsinθ)+h} × rsin θ
です。
以上より、正解は 5 です。
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