問題
口径（内径）3.0 mmのノズルから噴水が20 mの高さに上がっている。
ベルヌーイの定理：
u²/2g + z + p/ρg = 一定値
ここで、
u：流速 [m/s]
g：重力加速度 9.8 m/s²
z：位置 [m]
p：圧力 [Pa]
ρ：流体密度 [kg/m³]
を用いると、水の単位時間当たりの噴出量［L／min］の最も近い値はどれか。
① 504 ② 165 ③ 10.7 ④ 8.4 ⑤ 5.9
【引用】公益社団法人日本技術士会「過去問題（第一次試験）」ページ内掲載資料（ https://www.engineer.or.jp/c_topics/010/attached/attach_10606_7.pdf、2025年5月9日アクセス）
解答
ベルヌーイの定理より、ノズル出口の運動エネルギーは噴水の高さ20 mに対応する位置エネルギーと等しいとみなす：
u² / (2g) = z → u = √(2gz) = √(2 × 9.8 × 20) ≒ 19.8 m/s
ノズルの断面積 A は、半径 1.5 mm = 0.0015 m として、
A = πr² = π × (0.0015)² ≒ 7.07 × 10⁻⁶ m²
したがって、噴出量 Q [m³/s] = A × u ≒ 7.07 × 10⁻⁶ × 19.8 ≒ 1.4 × 10⁻⁴ m³/s
これを L/min に換算：
Q = 1.4 × 10⁻⁴ × 1000 × 60 ≒ 8.4 L/min
最も近い値は④ 8.4 である。
答え ④