令和元年度 技術士一次試験（再） 機械部門択一(29)オリフィスからの流出速度

令和元年度 技術士一次試験（再） 機械部門択一問題の解答解説です。

技術士一次試験だけでなく、JABEE認定大学の機械工学科の皆さんにも活用できる内容になっていると思います。

お役に立てれば幸いです。

JABEE ｜一般社団法人 日本技術者教育認定機構｜世界で通用する技術者」になるための学びが、ここに。 から引用

技術者を育成する教育プログラムを「技術者に必要な知識と能力」「社会の要求水準」などの観点から審査し、認定する非政府系組織です。“教育プログラム”は認定の対象とする教育の主体のことで、通常、工学・農学・理学系の学科あるいは学科内のコースに対応します。

中略

• 認定プログラムの修了生は、国家資格である技術士の第一次試験が免除されます。

 

問題29 静止した床に置かれた大きな容器に水が満たされ,水面から深さh の側壁に小さな穴が空いている。このとき,側壁の穴から定常的に流れ出る水の流速として,最も適切なものはどれか。ただし,水の密度を ρ,重力加速度を gとし,粘性の影響は無視する。

① 2（gh）^0.5 ② （2gh）^0.5 ③ 0 ④ （gh）^0.5 ⑤ （gh/2）^0.5

 

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技術士会の正答は、②でした。

 

オリフィス穴から流出する流量Qは

　Q＝CA（2gh）^0.5

です。変形して、

　Q/A＝V＝C（2gh）^0.5

ここでVが流速、Cが流出係数と呼ばれます。

流出係数は、粘性の影響によって流れが縮まる様子を表現した係数ですが、

設問に、粘性の影響は無視するとありますので、C＝1となるため、

　V＝（2gh）^0.5

と解答②に一致しましたね。　

 一次試験は、とにかく過去問を繰り返し解くことが、合格への近道です。

頑張ってください。