内径0.4mの円形管路の中を水が満流状態で流れており、この区間の平均流速は1.0m/sである。この管路が途中で内径0.2mに縮小している場合、縮小した区間の平均流速として、正しいものはどれか。ただし、水は非圧縮性とし、管路の途中で流量の出入りはないものとする。
- 10.25m/s
- 20.5m/s
- 32.0m/s
- 44.0m/s
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正解：4
連続の式（Q＝A1V1＝A2V2）により、流量が一定のとき流速は断面積に反比例します。円の断面積は内径の2乗に比例するため、内径が1/2になると断面積は1/4になり、流速は4倍の4.0m/sになります。2.0m/sは流速が内径に反比例すると誤解した値、0.25m/sと0.5m/sは、断面が小さくなると流速も小さくなると逆に考えた値です。流速は断面積に反比例し、断面積は内径の2乗に比例する点を押さえておきましょう。
根拠：水理学 連続の式（Q＝AV）