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高考申論題 112年 [水利工程] 流體力學

第 四 題

四、水由一個巨大的水櫃流出後流到停留在磅秤上的A車,如下圖所示管徑d = 10 cm、HT為5 m、H為10 m、h為0.3 m。瞬間車及車內的質量為500 Kg,此時秤的重量為何?車子的加速度為何?(20分)
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📝 此題為申論題

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這是一道結合動量方程式(Momentum Equation)與流體動力學的綜合題。解題關鍵步驟如下:

  1. 計算出流速度與流量:由巨大水櫃應用伯努利方程式,求出出口(1)的流速 $V_1$,進而求出質量流率 $\dot{m}$。
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【考點分析】 本題考查伯努利方程式(Bernoulli's Equation)、自由落體運動、以及控制體積(Control Volume)在水平與垂直方向的動量方程式應用。 【理論/法規依據】

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