- 締切済み
流体力学
- みんなの回答 （1）
- 専門家の回答
みんなの回答
- N64
- ベストアンサー率25% (160/622)
課題の丸投げにこたえることも、マナー違反ですので、 ヒントだけ。 二つ考える必要があると思います、 ひとつは、質量保存。入りと出の質量（水量）が等しい。 ひとつは、エネルギー保存。ベルヌーイの定理を使います。
関連するQ&A
- 流体力学：どこまでが流体か？
流体でせん断応力（摩擦力）はせん断速度のみに依存する。 固体（ゴムを含む）なら摩擦力は垂直効力のみに依存する。 じゃあ、その間はないのでしょうか？ 水とかとろとろの流体なら摩擦力はせん断速度に比例するだろうし ゴムみたいな流動性が無視できるものなら摩擦力は垂直効力に比例するとおもいます。 じゃあ、水とき片栗粉とか高分子みたいなどろどろの液体ならその間の性質をもっててもいいと思うんですが、どうなのでしょう？？？ ご存じの方がいたら教えていただけたら幸いです。
- ベストアンサー
- 物理学
- 重力が圧縮性流体に与える影響
圧縮性流体は重力の影響は考えなくていいのでしょうか？ 例えば、気相中に噴出する気体噴流の流速を測定する場合に、水平方向に噴出させた時と、垂直方向に噴出させた時では流速が変わるのでしょうか？？ 流速が遅いと影響があったりするんでしょうか？？ もしあるとすれば例えばフルード数なんかで重力の影響を調べたりできるのでしょうか？ ご存知の方がいらっしゃれば是非教えてください！！
- 締切済み
- 科学
- 力学の問題について
力学の問題について質問させていただきます。 以下の問題を解いたのですが、あっているか不安なので、答え合わせをお願いします。 また、間違っている答えがありましたら、解説をお願いしたいです。 Ｑ. 図に示すように、角度θのくさびを水平方向の力Fで押し込み、斜面abで接している荷物を鉛直方向に押し上げたい、くさびと荷物はそれぞれ摩擦を無視できる水平な床面cdと垂直な壁efに接している。荷物は重力Wが作用するがくさびの重さは無視して良い。以下の問いに答えよ。 1. 斜面abにおいても摩擦が無視できるとき、荷物が静止した状態を保つのに必要な力Fの大きさを求めなさい。また、その際に斜面abからくさびに作用する垂直抗力P、床面cdからくさびに作用する垂直抗力Q、および壁efから荷物に作用する垂直抗力Rについてもそれぞれ大きさを求めなさい。Fを求める際にP、Ｑ、Rを用いてはならない。P、Q、Rを求める際にはFを用いてよい。 2. 斜面abについてのみ、静止摩擦係数μのまさつりょくが生じるとき、荷物が動き出すために必要な力Fを求めなさい。 ---------------------------------------------------------------------------------- ・私の答え 1. F = Wtanθ P = F/sinθ Q = W R = F 2. F > Wtanθ/(1+μtanθ) となるようにFをかければ、荷物は動き出す。 ・2.に関して 2.を求める際に、荷物に関して垂直方向の力を書き出し、上向きを正として Pcosθ + μPsinθ- W > 0 となれば上向きに動き出すと考え、その際にPに1.で求めた、 P=F/sinθ を代入したのですが、静止しているときの式を、上向きに動き出す条件式に代入してもよかったでしょうか？ 回答よろしくお願いいたします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 力学の問題です。
図のような直径ｄのプーリと平ベルトからなる巻き掛け伝動装置がある。 平ベルトの厚さは十分に薄く、かつ図に示すプーリとベルトの接触角φ全体にわたって トルクを伝達していると考える。 平ベルトが高速度で駆動されている場合は、T1とT2の関係式はどうなるか。 平ベルトの単位長さあたりの質量をmとする。 前の設問で平ベルトが極めて遅い速度で駆動されている場合、平ベルトとプーリの間の摩擦係数μ として、T1とT2の関係式は求めています。 T1=T2exp(μφ） 高速度の場合は摩擦力FがF≦μN となるようにしてT1とT2の関係式を求めるのかなと思ったのですが、この設問で単位長さあたりの 質量mが与えられたのが謎です。 前の設問では重力は考えてないのに、今回は考えるのでしょうか？ 分かる方教えてください。 宜しくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 2次元の力学の問題です
＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃ 水平面上に、クサビＡＢＣがおいてあり、 クサビの斜面AB上を物体Dが滑り降りる。 すべての接触面の摩擦を無視できるものとして、くさび の加速度ａを求めよ。 ※地球上の話だと思ってください。 （つまり、各々の物体に対して質量と重力加速度の積で表される力が働いているということです） 下にその状態の詳細を書きます。 ーーーーーーーーーーーーーーーー ○クサビABCについて ・三角形である。 ・角BACはθ ・角ACBは90°、 ・辺ABの部分を水平面にのせている。 ・質量はｍ２。 ○物体Dについて ・物体は長方形である。 ・斜面ABにのっている辺の長さはABより小さく、 また、それは長方形の長いほうの辺である。 ・質量はｍ１ ーーーーーーーーーーーーーーーー です。 ＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃ という２次元の力学の問題なんですが、 以下のように考えて解いても答えがあいませんでした。 どうしてもこの考え方が間違っている理由がわかりません。 どなたかご教授お願いします。 ■考え方 クサビに関する水平面に平行な方向についての 運動方程式は m2×a＝m1×g×cosθ×sinθ ※ｇは重力加速度 （この場合、ｍ１の垂直抗力の水平面に平行な方向 の力がクサビの加速度に等しいと考えたため） ∴a＝（m1×g×cosθ×sinθ）÷m2
- ベストアンサー
- 物理学
- 物理（流体）
この問題の解き方を教えて下さい。よろしくお願いします。 下図で、流量Q=0.1m^3/s、速度v=10m/sの噴流が曲面状の板にそって流入し、 θ＝60°で流出する。 板がｘ軸正方向に8m/sで運動する時、噴流が板に作用する力 のX、Y成分および動力を求めよ。（損失は無視する） 流体の密度ρ=10^3とする 答え・・・F x = 20N、F y = 34.6N 動力L = 166W <解いたやり方> X成分：Fx = ρ* Q * (10 - 8) * (1 - cos60) = 100N Y成分：Fy= 0 - ρ* Q * (10 - 8) * (1 - sin60) = -26N 動力の求め方も分かりません
- ベストアンサー
- 物理学
- 力学 衝突と運動量保存則
水平で滑らかな床の上に質量mの箱が静止している。初め、箱の中には右側の内側に接するように質量mの直方体上の物体が静止している。このときの物体の左端と箱の左側の内壁との距離はLである。この状態から箱を打撃して瞬時的に箱に速度V0(>0)を与えた後の運動について調べる。ただし、速度は床に対する値で表すものとし、右向きを正とする。また、重力加速度の大きさをgとし、空気抵抗は無視できるとする。 (1) まず、箱と物体の間に摩擦がなく、箱の内壁と物体の間のはね返り係数がe (0<e<1)の場合について考える。この場合、箱と物体は衝突を繰り返す。箱と物体の第n回目の衝突直後の箱の速度をVn,物体の速度をvnとすると、Vn,vn,V(n-1),v(n-1),eの間には、e=-(Vn-vn)/{V(n-1)-v(n-1)}の関係が成り立つことから、Vn,vn,V0,e,nの間には、Vn-vn=V0(-e)^nの関係が成り立つことがわかる。また運動量についての考察より、Vn,vn,V0の間には、Vn+vn=V0の関係が成り立つことがわかる。以上より、Vn,vnはそれぞれ、V0,e,nをもちいて、Vn={Vo+V0(-e)^n}/2,vn={V0-V0(-e)^n}/2と表される。このことから、十分に時間が経つと、箱と物体の速度は共にV0/2となることがわかる。また、箱に初速度V0を与えてから十分に時間が経つまでの間にの箱と物体からなる系の力学的エネルギーの変化量は -(mV0^2)/4である。 (2) 次に、箱の内壁と物体との衝突は弾性的(はね返り係数=1)であり、箱の内側の底面と物体の間に摩擦がある場合について考える。箱を打撃して、瞬時的に箱に速度V0を与えると、物体は箱に対して滑り始める。以下では、箱と物体の間の動摩擦係数をμとする。この場合でも、十分に時間が立つと箱の速度と物体の速度は等しくなる。箱に初速度を与えてから十分に時間が経つまでの間の、箱と物体からなる系の力学的エネルギーの変化量は -(mV0^2)/4である。 (2)では、十分に時間が立つと箱と物体の速度は等しくなるといっていますが、(1)のようにはね返り係数と運動量保存則から、Vn,vnを求めて、nを∞にとばしてもVn=vn=V0/2という結果は得られませんでした。以下が導出過程です。 はね返り係数1= - (Vn-vn)/{V(n-1)-v(n-1)}より、Vn-vn=-{V(n-1)-v(n-1)}だから、 Vn-vn=(-1){V(n-1)-v(n-1)}=(-1)^2{V(n-2)-v(n-2)}=・・・={(-1)^n}(V0-v0)=V0(-1)^n よってVn-vn=V0(-1)^n また、運動量保存則よりVn+vn=V0 ∴ Vn={V0+V0(-1)^n}/2,vn={V0+V0(-1)^n} ∴ lim[n→∞]Vn=V0,0 lim[n→∞]vn=V0,0 (-1)^∞は、-1,1のどちらかなので、VnはV0または0、vnはV0または0になると思います。(-1)^∞が-1と1になりうる確率(?)が50%ずつだから、V0と0の真ん中をとってV0/2にしたということですか?
- ベストアンサー
- 物理学
- 【力学の総合問題（力学的エネルギーについて）】
次の問題を解いていましたが、どうしてもわからないところがあります。 半径r、質量mで変形の無視でき、厚みの極めて薄い中空球 とみなせるボールを斜方投射したところ、高さh0の最高点 を速さv0で通過した。そのときのボールは地面に平行かつ 進行方向に直交する軸のまわりに角速度ω0(>0)で回転して いた。ボールはバウンド後高さhの最高点を速さvで通過 した。重力加速度の大きさをgとし、地面は荒いとする。 （１）バウンド後のボールの回転の角速度ω0を求めよ。 （２）ボールがバウンド時に滑ったか滑らなかったか 判定する方法を述べよ。 という問題です。摩擦があるので力学的エネルギーは 減少すると思うのですが、その減少量より保存則から ωが求まるのでしょうか？だとしたらエネルギーの減少 量はどのようにして求まるのでしょうか。
- 締切済み
- 物理学
- 流体力学の問題がわかりません・・・
こんばんは。工学部の２年生です。流体力学の問題で質問です。（下の問題） ある液体に直径ｄの気泡が液体面まで浮上すると、直径が２ｄになった。液面での大気圧をPo、液体の密度をρ、重力加速度をｇとしたときの液面の高さHを求めなさい。ただし、気泡の質量は一定で、温度も一定であり、表面張力を無視してよい。 体積が変わったことを利用して解くと思ったのですが全くその後がわかりません。。。 どうやって解くのでしょうか？
- ベストアンサー
- 物理学
お礼
分かれる割合をxとして、ｘだけ分かれたほうをQ(2)、（1-ｘ）だけ分かれたほうをQ(3)とすると xA(1)V（1)=A(2)V(2) (1-e)A(1)V(1)=A(3)V(3) この二式を足して A（1）V(1)=A(2)V(2)+A(3)V(3) となりました。 次にやはりベルヌーイの式を上記と同じように立てると それぞれV(1)=V(2)、V(1)=V(3)となりました。 以上よりV(1)=V(2)=V(3)となりますが、 これであっているのでしょうか？ ただし圧力を一定とした場合ですが、、