〈技術士 １次試験〉H30年度・19問目　ベルヌーイの定理

今日は技術士の勉強。

平成３０年の過去問。１次試験の建設部門。１９問目の水理学について。

問題文は「公益社団法人　日本技術士会」のＨＰで閲覧ができるようです。

「公益社団法人　日本技術士会」過去問（平成３０年度　第１次試験）

さっそく過去問を解いていく。

選択肢➀～⑤

計算するだけの問題。

点Ａでは、空気中にあるので圧力水頭はゼロになる。

水平面上なので速度水頭もゼロになる。

だから、位置水頭のみの、Ｚ_A・・・➀

点Bでは、V_B²／２ｇ＋Z_B＋ｐ_B／ρｇ・・・②

点Cでは、こちらも空気中なので圧力水頭はゼロ。

なので、V_C²／２ｇ＋Z_C　・・・③

この➀と②と③からｐ_Bを求めるという問題。

この問題なのは、次の観点を知っているか、とこの問題は聞いている。

それは非圧縮性完全流体の前提。

この場合、管路の断面積も一定なので、点Bの流速も点Cの流速も同じとなる。

V_B ＝V_C

これが分かっていると解ける、ということ。

ちなみに、非圧縮性とは？

そのまま。押しても圧縮されない物体。

なので、押しても圧力は変わらない。

完全流体とは、サラサラな粘性のない流体、という意味。

V_B ＝V_C

なので

点Bの②の式、V_B2／２ｇ　＋　Z_B　＋　ｐ_B／ρｇ

は下のように変形できる

＝　V_C2／２ｇ　＋　Z_B　＋　ｐ_B／ρｇ　・・・②’

②’と③で式を作ると

　V_C2／２ｇ　＋　Z_B　＋　ｐ_B／ρｇ　＝　V_C²／２ｇ＋Z_C

この式と②’で式を作ると

　Z_C　ー　ＺB＝　ｐ_B／ρｇ　

ｐ_B　＝　ρｇ（　Z_C　－　Z_B　）

この問題は点Bと点Cでは、非圧縮性完全流体の場合、速度は同じ、ということがポイント。

後は、計算式を解く問題になる。