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試験管の水面のゆれの固有振動数
pascal3の回答
- pascal3
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状況がよく分かっていませんが、水みたいな粘性の比較的低い流体を相手にしていて、なおかつ共振によって表面を大変形させるような状態を作り出したい、という解釈でお答えします。 共振周波数は、水の動きの特徴的な長さ（長波なら水深、短波なら波長）と、重力加速度で決まります（粘性はあまり効いてきません）。 おおまかな話は次元解析で十分でしょう。 試験管の直径と重力加速度を組み合わせて、時間の逆数の次元をもつ量を作ってください。 なお、微小振動では攪拌効果は期待できないことと、逆に表面が大変形するほどの振動であれば液体が飛び出す危険性があることに注意が必要かと思います。 攪拌子を兼ねた浮きを入れておくなどの補助手段が必要かもしれません。
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早速の回答ありがとうございます。 >水みたいな粘性の比較的低い流体を相手にしていて、なおかつ共振によって表面を大変形させるような状態を作り出したい、という解釈でお答えします。 ⇒そのとおりです。 >共振周波数は、水の動きの特徴的な長さ（長波なら水深、短波なら波長）と、重力加速度で決まります（粘性はあまり効いてきません）。 おおまかな話は次元解析で十分でしょう。 試験管の直径と重力加速度を組み合わせて、時間の逆数の次元をもつ量を作ってください。 ⇒ご教授ありがとうございます！ 次元解析ですか、学生のころ習った気もするのですがさっぱり記憶に残っていません。参考になるURL,教科書などありましたら教えていただけないでしょうか？ >なお、微小振動では攪拌効果は期待できないことと、逆に表面が大変形するほどの振動であれば液体が飛び出す危険性があることに注意が必要かと思います。 攪拌子を兼ねた浮きを入れておくなどの補助手段が必要かもしれません。 ⇒実際使用する容器では、フタをしているため液体が飛び出す恐れはありません。また、攪拌子を使えない制約があるので、外力で振動させて攪拌することを考えています。さらに外力は水平一方向しか作れないという制約もあります。 以上を踏まえて、さらにアドバイスいただけたらと思います。