2級土木施工管理技士 過去問
令和7年度(前期)
問5 (土木(ユニットA) 問5)

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問題

2級土木施工管理技士試験 令和7年度(前期) 問5(土木(ユニットA) 問5) (訂正依頼・報告はこちら)

下図の完全流体におけるベルヌーイの定理において、図中の(イ)〜(ハ)の次の組合せのうち、適当なものはどれか。
ただし、水の密度はρ、重力の加速度はg、断面①、②における平均流速はv1、v2、圧力の強さはp1、p2とし、1つの水平面を基準にとって断面①、②の基準面から流れの中心までの高さをz1、z2とする。
問題文の画像
  • (イ)v12/g  (ロ)エネルギー  (ハ)p2/2g
  • (イ)v12/2g  (ロ)動水  (ハ)p2/ρg
  • (イ)v12/g  (ロ)動水  (ハ)p2/ρg
  • (イ)v12/2g  (ロ)エネルギー  (ハ)p2/2g

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この過去問の解説 (2件)

01

この問題は、完全流体におけるベルヌーイの定理を図で表した模式図から、各部の用語と式を問うものです。 

 

ベルヌーイの定理は、流体のもつ「位置エネルギー」「圧力エネルギー」「運動エネルギー」の3つのエネルギーの総和が一定であることを示しており、これらの関係を理解しておくことが重要です。

 

選択肢1. (イ)v12/g  (ロ)エネルギー  (ハ)p2/2g

誤りです。

選択肢2. (イ)v12/2g  (ロ)動水  (ハ)p2/ρg

適当です。

 

(イ)は、「速度水頭」を表しています。ベルヌーイの定理において、速度水頭は運動エネルギーを水頭に換算したものであり、その式はv12/2gとなります。

 

(ロ)は動水勾配です。図では、(ロ)の右に「勾配」と書かれているため、(ロ)には「動水」が入ります。

 

(ハ)は断面②の圧力水頭です。圧力水頭は、p2/ρg で表します。

選択肢3. (イ)v12/g  (ロ)動水  (ハ)p2/ρg

誤りです。

選択肢4. (イ)v12/2g  (ロ)エネルギー  (ハ)p2/2g

誤りです。

まとめ

この問題のポイントは、ベルヌーイの定理における3つのエネルギー(位置水頭、圧力水頭、速度水頭)を正確に理解しているかどうかです。

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02

完全流体におけるベルヌーイの定理に関する問題です。

選択肢1. (イ)v12/g  (ロ)エネルギー  (ハ)p2/2g

間違いです。

選択肢2. (イ)v12/2g  (ロ)動水  (ハ)p2/ρg

正しいです。
(イ) 速度水頭: 流速v1を用いて v1²/2g と表されます。
(ハ) 圧力水頭: 圧力p2、水の密度ρ、重力加速度gを用いて p2/ρg と表されます。
(ロ) 勾配: 圧力水頭の差を示しているため、動水勾配となります。
※エネルギー勾配=損失水頭÷2点間の距離で算出される勾配
※動水勾配=圧力水頭の差÷2点間の距離で算出される勾配

選択肢3. (イ)v12/g  (ロ)動水  (ハ)p2/ρg

間違いです。

選択肢4. (イ)v12/2g  (ロ)エネルギー  (ハ)p2/2g

間違いです。

まとめ

本問題は、わかりにくいですが、ポイントを押さえておくと、解答しやすくなります。今一度、整理しておきましょう。

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