정답: 1번

사각 수문을 통한 유량을 계산하기 위해서는 토리첼리의 법칙을 사용할 수 있습니다. 유출 속도 \(v\)는 다음과 같이 계산됩니다:

\[ v = \sqrt{2gh} \]

여기서 \(g\)는 중력 가속도이고 \(h\)는 수면 위 수문의 중심까지의 깊이입니다.

수문의 중심까지의 깊이는 \(0.5m + \frac{1m}{2} = 1m\)입니다. \(g = 9.81 \, m/s^2\)를 사용하면:

\[ v = \sqrt{2 \times 9.81 \times 1} \approx 4.43 \, m/s \]

유량 \(Q\)는 수문의 면적 \(A\)와 속도 \(v\)의 곱으로 구해집니다:

\[ Q = A \times v \]

수문의 면적 \(A = 1.0m \times 0.3m = 0.3 \, m^2\)이므로:

\[ Q = 0.3 \times 4.43 \approx 1.33 \, m^3/s \]

따라서 유량은 약 \(1.31 \, m^3/s\)로, 보기 1번과 일치합니다.