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完全流体の問題で。

縮まない完全流体中を速度u(→)で運動する球によって発生する流れの運動エネルギー Er=∫1/2・ρv(→)^2dV の計算し、 Er=1/2(ρV/2)u(→)^2 であることを導かなければならないのですが、どのよう意味がわかりません。→はベクトルを表しています。 v(→)は完全流体の速度場、Vは球の体積、ρは流体の密度です。 丁寧な解説おねがいできますか?全くわからないもんで・・・;;

  • tess
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  • unyo12
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回答No.1

 運動エネルギーは基本的に1/2・mv^2であらわせますよね。これを「縮まない完全流体中を速度u(→)で運動する球によって発生する流れの運動エネルギー」に適用する場合、   微小体積dVにおける運動エネルギーdErは     mを「ρdV」、     v^2を「v(→)^2」   と置き換えてdEr=1/2・ρv(→)^2dVと表せるので、   球の体積Vの区間でdErを積分することでErを求める、というのが1つ目の式ですね。  で、この積分を実行して、 Er=∫1/2・ρv(→)^2dV   =(1/2)(ρ)∫v(→)^2dV   =(1/2)(ρ){(Vu(→)^2)/2} という具合に、2つ目の式を導くんだと思うんですが・・・。  ∫v(→)^2dV={(Vu(→)^2)/2}  という積分をイメージしてみると、   「『微小体積dVの完全流体の速度場v(→)』の二乗の値を体積Vの範囲で集めたもの」(左辺)  をならして(平均化)、   「体積Vの範囲に『球の速度u(→)』の二乗の値が存在する」(右辺) と表現しなおしているところまではわかるんですが、 {(Vu(→)^2)/2}の「/2」がどこから来るのかわからないです。tessさんご自身で考えると同時に、他の方の回答を待ちましょう。

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