「水は非圧縮の完全流体とし、粘性によるエネルギー損失はないものとする」という前提がありますので、ベルヌーイの法則が適用できることがわかります。
流速νbを表す式として、
1/2νa^2＋pa/ρ＝1/2νb^2＋pb/ρ・・・（1）
が成り立ちます。
Aaνa = Abνb ですから、 νa＝νb（Ab/Aa）・・・（2）
と表すことができます。
（2）を（1）に代入して
1/2｛νb（Ab/Aa）｝^2+pa/ρ＝1/2νb^2＋pb/ρとなります。
以下、これを変形していくと、
pa/ρ-pb/ρ＝1/2νb^2-1/2｛νb（Ab/Aa）｝^2
2（pa/ρ-pb/ρ）＝νb^2-｛νb（Ab/Aa）｝^2
｛1-（Ab/Aa）^2｝νb^2=2（pa/ρ-pb/ρ）
νb=1/√｛1-（Ab/Aa)^2｝×√{2×（pa-pb)/ρ｝
となります。
以上、正解選択肢は5.となります。
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