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流体力学の深さを求める問いで質問です。
幅1m、長さ2mの長方形平板が水面と30°の傾斜でおかれ、平板の上辺(1m)の水深が20cmであるとき、平板に作用する全圧力とその作用点の深さを求めよ。 という問いで、解答は 0.82m なのですが、なかなかこの答えにならず、困っています。助けてください。
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直径１m、高さ０．５mの円形容器を池に浮かばせる。自重は１００kgで転倒しないように底に重量を配置している。ここで、底に直径１２mmの穴があいたとき、沈むまでに何分かかるか？ また、流量係数は１．０とする。 という問題文です。 僕の解答は 水面の面積＞＞穴の面積とみる。 流入速度 dy/dt(水面) C√（2gy） (穴からの流速度) C:流量係数 として、流量は等しいことから、積分により求めると３７分になったんですが答えが違うみたいです。 因みに答えは２７．４分とならなければなりません。 解答・解説お願いします＞＜
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「長さ3.2kmの管路によって毎秒250リットルの水を送る場合、損失ヘッドが15mをこえないようにするためには、管の内径をいくらにしたらよいか。ただし、λ=0.03とする。」 というもので、解答は d>50.4cm なのですが、なかなか答えと合わずに困っています。助けてください。お願いします。
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初めての投稿ですので失礼等ございましたら、どうぞご指摘下さい。 それでは早速本題に入らせていただきます。 遠心式ポンプ吸入圧力の計算方法について正否を問ます。 ★状態★ ポンプの吸入には密閉された容器に接続されている 密閉された容器液面からポンプ吸入迄の高低差 7.68m ポンプの吸入の密閉された容器液面にかかる圧力 531300Pa（絶対圧力） ポンプ吸入液温における蒸気圧力 531300Pa（絶対圧力） ポンプ内液の密度 585kg/m3 重力加速度 9.8m/s^2 ポンプ吐出し量 1T/D ポンプ吸入配管内径 0.1016m ★各種計算内容詳細★ 初めに速度uを求める ｕ＝Ｑ／（π／4D^2） Ｑ＝１＊１０００／24／3600／585 ｕ＝0.0000197847420 ／（3.1415／4＊0.1016^2） ｕ＝0.0024404274576 Z＋Ｐ／ρg＋ｕ^2／（２＊ｇ）＝一定（ｍ）に各数値入力し ７．６８＋531300／585／9.8＋0.0024404274576 ^2／（２＊9.8）＝100.353992977854ｍ・・・(1) この値をm→Ｐａに変換するだけでは、ポンプ吸入圧力にはならないと考えます。 配管内を流れる流体には抵抗がかかるイメージを持っている私は、式(1)で算出した答えから吸入配管の損失ヘッドを除算しなければいけないのではないか？と考えてます。 吸入配管損失ヘッド 0.2492ｍ（ファニングの式より算出）・・・(2) 式(1)－式(2)より100.11ｍ・・・(3) 式(3)をｍ→ｐａに換算 ｍ＝Ｐ／（ρ＊ｇ）より Ｐ＝ｍ＊ρ＊ｇ Ｐ＝100.11＊585＊9.8 ポンプ吸入圧力＝573930.63Ｐａ ★質問★ 最終的にこのような答えに行きつきました。 この答えが自分の中ではあっているだろうという曖昧な状態で困っています。 基礎的な部分で大変恐縮ですが、よろしければ皆さんのご意見を伺いたいです。
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水平におかれた円筒形容器(直径D、長さL)にちょうど半分だけ水が入っている。いま底の小孔(オリフィス、面積a)から水を流出させた場合、流出し終るのにどれだけの時間がかかるか。ただし水面には常に大気圧が作用しているものとする。 という問題で、解答は [{(2√2)-1}LD^(3/2)]/(3ca√g) なのですが、なかなかこの答えと会わずに困っています。どなたか助けてください。お願いします。
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図に示すように鉛直におかれた円形断面の段付き管を毎秒0.015m^3の量の水が上に向かって流れている。下方の円管の直径は15ｃｍ、上方の円管の直径は10ｃｍであり4mの間隔をおいて2つのブルドン型の圧力計が付いていて下方の断面のブルドン型圧力計は58000pa(ゲージ圧)を指している必要なら水の密度を1000kg/m^3重力加速度g=9.8m/s^2として答えよ。 1高さz流速v圧力pと密度や重力加速度gの記号を使って、下の断面を添え字1上の断面を添え字2で示してベルヌーイの関係式を書け。 2上方のブルドン型圧力計の値はゲージ圧でいくらか？ ゲージ圧の求め方がさっぱりわかりません教えていただけると助かります。
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図のように垂直に置かれた半径Rの円管内を定常的に流れ落ちる、密度ρ、粘性定数乳μのニュートン流体について考える。この円管のz軸にそって距離Lだけ離れた点における圧力は各々、P0、PL(P0＞PL)であり、この圧力勾配は円管内で常に一定である。流れはは層流で十分発達したハーゲンポアズイユ流れであるものとして次の問いに答えなさい。 なお、解答にあたっては重力加速度はgとし、問題に定義していない物理量を使用する場合はその定義を明らかにした上で使用すること、また、答えのみでなくその導出過程も示すこと。 という問題で、 （１）円柱座標系ｒ、θ、ｚにおいて微笑流体要素の体積はｄｒ、ｄθ、ｄｚおよび半径ｒを用いてどのようにあらわせられるか。 （２）流体要素についてｚ軸方向の力のつり合いを考える事により、ｚ方向の速度ｖｚに関する微分方程式を導出せよ。 なのですが、 （１）はｒｄｒｄθｄｚだと思うのですが、 （２）についてはどういうアプローチで解いていくのかが分かりません。 教えていただけるとありがたいです。
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次の問題を解いてみました。答えがあってるか不安なので正しいかどうかご指摘いただけると助かります。よろしくお願いします。 問題 図のように、底面に直径dの排水口がついた直径Dの円筒水槽がある。排水口を閉じ、水深hoまで水を入れる。この状態から排水口を開け、水を流出させる。排水口でのエネルギー損失はないものとする。このとき、以下の問いに答えよ。ただし、重力加速度をg、時間tにおける水深をhとする。 （1）ベルヌーイの定理を用いて排水口での水の速度vを水深hの関数として求めよ。 （2）単位時間当たりの水の排出体積を水深hおよび排水口の直径dの関数として求めよ。 （3）単位時間当たりの水槽内の水の体積変化を水深hおよび水槽の直径Dの関数として求めよ。 （4）排水口を開けてから、全ての水が排出されるまでの時間を求めよ。 （自分の解答） （1）水深ｈの断面と水槽の底部の断面でベルヌーイの定理を適用して h=v^2/(2g) v=√(2gh) (2) πd^2v/4=πd^2√(2gh)/4 (3) (πD^2v/4)*(-dh/dt) (4) 連続の式から（2）=（3）より (πD^2v/4)*(-dh/dt)=πd^2√(2gh)/4 -dh/dt=（d^2/D^2）√(2gh) t=0の時h=h0として積分して 2√h=-（d^2/D^2）t√(2gh)+ 2√h0 h=0となる時間は t==（D^2/d^2）√(2gh0/ｇ)
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物理の質問で、 どうしても答えが合わない場所があるので、 質問します。 回答が合わないのは大問の最後の問題なので、 それまでの答えは記載しておきます。 途中式を写真で撮って回答していただけると 非常にありがたいです。 ※すべての問題が小数点以下四捨五入です。 (1)39(m/s) (2)78(m) (3)11(m) (4)24/25倍 (4)のみ、答えが合いません。 そして、どう計算が間違っているのかさえ分かりません。
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