2級管工事施工管理技士 過去問
令和6年度（2024年）前期
問2 (ユニットA 問2)

流体の速度と運動エネルギーの関係に関する問題です。

ある流路を流体が流れるとき、管内には摩擦がない状態の流体を完全流体と言い、完全流体はベルヌーイの定理に従います。

ベルヌーイの定理は、流路のどの点でも、例えば1と2とすると、1における全エネルギーすなわち流速による運動エネルギー、圧力によるエネルギー、位置エネルギーの総和は、2におけるそれと同じになるという定理です。

式で表すと次のようになります。

全エネルギー＝運動エネルギー＋圧力によるエネルギー＋位置エネルギー

＝(1/2)ρv²＋ｐ＋ρgh  (ρ：密度、v：速度、p：圧力、g：重力加速度、h：流路高さ)

運動エネルギーは、流速が2倍になると、(1/2)ρ(2v)² になり、４×(1/2)ρv² と表されます。

運動エネルギーの法則は以下に示す式となります。

E=mv²*1/2

E：運動エネルギー（kgm/s²）

m：質量（kg）

v：速度（m/s）