【前提条件】
右図のような断面積 $A$ の水槽があり、流入流量 $Q_1$ で水を供給し、流出流量 $Q_2$ で放出しているとき、水位 $h$ の平衡状態で保たれている。いま、流入流量を $q_1(t)$ だけ増加させたとき、水位が $h(t)$、流出流量が $q_2(t)$ だけ増加した。
次の設問(1)〜(5)に答えよ。
(1)この系の微分方程式として正しい数式を下記の〔数式群〕の中から選び、その番号を解答用紙の解答欄にマークせよ。ただし、$R$ は水栓の抵抗である。
小問1の選択肢を表示
解答欄
解答欄 1
未回答
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解説
(2)出力を水位 $h(t)$ として、この系の伝達関数 $G(s)$ を求める。伝達関数 $G(s)$ として、正しい式を下記の〔数式群〕の中から選び、その番号を解答用紙の解答欄にマークせよ。
小問2の選択肢を表示
解答欄
解答欄 1
未回答
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解説
(3)平衡状態からずれ始めた後の水位変化として正しい図を下記の〔図群〕の中から選び、その番号を解答用紙の解答欄にマークせよ。
小問3の選択肢を表示
解説
(4)水槽の断面積 $A = 0.1$ m$^2$ とする。流出流量が $0.03$ m$^3$/s、水位が $75$ cm 増加したとき、この系の時定数 $T$ [s] を計算し、最も近い値を下記の〔数値群〕の中から選び、その番号を解答用紙の解答欄にマークせよ。
小問4の選択肢を表示
解説
(5)この系の立ち上がり時間 $t_r$ [s] を計算し、最も近い値を下記の〔数値群〕の中から選び、その番号を解答用紙の解答欄にマークせよ。
小問5の選択肢を表示
解説