- ベストアンサー
物理 渦の速度について
- みんなの回答 （1）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
a° とXとYだけではZの値は定まりませんから、Zを表す事は出来ません。 例えばa° とXとYの3つの値が全て同じであっても、蛇口に近い方のバケツの縁の近くで水を受けるのと、遠い方のバケツの縁の近くで水を受けるのとでは、渦の回転方向が逆になりますから、Zの値がプラスになる事もあれば、マイナスになる事もあるという事です。 又、バケツの縁に近い所で円周に沿う方向に水を受ければZの値は大きくなりますし、中心に近い所で水を受ければZの値は小さくなります。 又、バケツの水の量が多ければZの値は小さくなりますし、バケツの水の量が少なければZの値は大きくなります。 又、蛇口の口径が細ければZの値は小さくなりますし、太ければZの値は大きくなります。 又、バケツと水との間の摩擦は、バケツの内側の面の粗さや、水温、水に含まれている不純物の種類と濃度、等々によっても変わって来ますので、それに応じてZの値も変わる事になります。 この様に様々な要因によってZの値は変わって来ますので、a° とXとYだけでZを表す事は出来ません。
関連するQ&A
- 角速度・角加速度の求め方について教えてください
こんにちは 単軸まわりの回転運動を考える場合、回転した角度θz(ここではZ軸周りとします)とすれば角速度ωz=dθz/dt、角加速度αz=dωz/dt=d^2θz/dt^2とあらわされると思います ではX,Y,Z軸で同時にθx, θy,θz回転している場合の角速度、角加速度はどのような表記になりますでしょうか？ 微小時間で角度の増加が極めて小さければ、(ωx, ωy, ωz)=(dθx/dt, dθy/dt, dθz/dt)、(αx, αy, αz)=(d^2θx/dt^2, d^2θy/dt^2, d^2θz/dt^2) となると考えれば良いのでしょうか？ 逆に微小時間での角度増加が大きい場合はどのように考えればよいのでしょうか？
- ベストアンサー
- 物理学
- 渦のrotの意味（回転速度 1/r の場合）
お世話になります。 rotはベクトル場の回転状態を表すために導入されたのだと思っていました。 ところが、２次元で、原点を中心とする同心円状の、速度 1/r の渦 （ベクトルで書くと、(Vx, Vy) = (-y / r^2, x / r^2）） は、rot（回転）をとると、原点以外ゼロになります。 ゼロだと、渦がないときと同じ値ですので、この渦の回転状態を表現できて いないように思えてしまいます。 ヘンな質問かもしれませんが、回転速度が 1/r の渦の場合、 rotは何のためにあるのでしょうか。 1/rという大きさは、rotの抜け穴のようなものなのでしょうか。 それとも、1/rの場合にも（あるいは1/rの場合にこそ）威力を発揮する 意味があるのでしょうか。 なお、直線電流の周りにできる渦状にできる磁界の大きさが 1/r に 比例していて、まさにこのケースになります。 ご存知の方、お手数をお掛けしますがご回答いただけると助かります。 よろしくお願い致します。
- ベストアンサー
- 物理学
- 流体力学の演習問題について質問です
以下のような演習問題に取り組んでいますが流体の知識が足りないため解くことができないでいます。 どなたかもしよかったら教えてくださるとありがたいです。 演習問題 完全流体の二次元渦なし流れを考える。複素数ポテンシャルW(z)=φ(x,y)＋iψ(x,y) と記述され、z=x+iy, i=√（-1）である。 また、x,y方向の速度成分u,vは速度ポテンシャルφと流れポテンシャルψと u(x,y)=∂φ/∂x=∂ψ/∂y、v(x,y)=∂φ/∂y=∂ψ/∂xとあらわされる。このとき （１）連続の式および渦なしの条件(∂u/∂y-∂v/∂x=0)を用いて次の式が成り立つことを示せ。 ∂^2φ/∂x^2+∂^2φ/∂y^2=0, ∂^2ψ/∂x^2+∂^2ψ/∂y^2=0 （２）u,v とW(z)の関係が dW/dz=u-ivで与えられることを示せ・ （３）W(z)=U(z)(Uは一定）の場合の速度成分u,vを求め、どのような 流れ場か説明せよ。
- 締切済み
- 物理学
- ふき掃除＝雑巾のこと
今日は。お世話になっております。 家で拭き掃除をするときは、 一回一回、洗面所で濯ぐんですが、 あるコミュニティに出入りしているところ、すべてが、 団体なんで、終わりに掃除しますが、 バケツに水を入れて、拭き掃除です。 で、いつもうーんどうなんだろう？と 気になってしょうがないんですが、 それなりに汚れてから、バケツの水も変えるわけで、 でも、みんなが、バケツの水で、拭いたあとに、 すすいで、またすすいでを繰り返してると、 汚くなりつつあるバケツの水で、すすいでまた 拭くことって、雑巾にいっぱい髪の毛とか埃が ついてるのに・・・と。 子ども時代のお掃除時間は、気にもしたことなかった んですが、どうも大人になって、最近団体生活する ことがあると、これって、どうなの？と疑問に 思っています。 雑巾を使った掃除の正しいやり方と、すすぎ方が あったら、お教えください。よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 掃除・洗濯・家事全般
- 速度Vで動く点Pに点Aから最短時間で交わるには？
点P(x,y,z)が速度v(x1,y1,z1)で動く時、 点A(x2,y2,z2)からどの方向に速度を持たせれば最短時間で交われるんでしょうか？ ※）Aからの速度は|v|の1/2とする （速度というよりベクトルと言った方がいいかも知れませんが、いかんせん素人なのでどちらがいいか分かりません。すいません。）
- ベストアンサー
- 物理学
- 中心差分による渦度の算出
流体力学に関する質問です。 一定間隔で正方形の格子を切り、周囲4点のｘ、ｙ方向の速度(u,ｖ)がわかっている時、その4点の中心部分の渦度は中心差分を用いて求める場合、どのように計算するのでしょうか。詳しい方、教えてください。
- ベストアンサー
- 科学
- 北半球の渦はなぜ左回りか。コリオリ力って何？。
北半球で生じる渦は全て左巻き（時計の逆回り）ですが、南半球では全て右回りです。お風呂の栓を抜いた時に生じる小さい渦から、台風の大きい渦まで、北半球では左巻きであり、南半球では右巻きです。この力をコリオリ力と呼ぶようです。何故そうなるのでしょうか。それは、地球が自転しているからです。赤道上の物は1日に４万km（地球の周囲）即ち約0.5km/秒で東（地図で言えば右）に向かって動いています。北極又は南極上の物は、動いていません。液体又は気体（流体）同士がぶつかり、勢いの弱い方に向かって渦を巻きます。秒速1.4km（√2）で北極の流体は南東（右下45度）へ、赤道上の流体は北東（右上45度）の角度で移動しぶつかったとします。北極上の流体は秒速1.4kmですが、赤道上の流体は自転速度の秒速0.5kmが加わるので、ピタゴラスの定理より√（1+0.5）×（1+0.5）+1×1の秒速1.7ｋｍで動きます。秒速1.4kmの流体Ａと秒速1.7kmの流体Ｂがぶつかった時、当然ＢがＡを押し戻します。つまり、左回りに渦が生じます。逆に北極の液体が左下へ赤道の液体が左上に向かってぶつかった時、北極の液体Ａの速度は同じですが、赤道の液体Ｂは√（1-0.5）×（1-0.5）+1×1の秒速1.1kmになり、今度はＡがＢを押し戻します。やはり、左回りに渦は生じます。北極上と赤道上とは極端な例ですが、北極よりの流体と赤道よりの流体とでは、わずかに速度に違いが生じます。そのわずかな違いが、最初のわずかな左回りの動きを生じ、その渦の勢いがどんどん加速されて渦巻きとなるのです。同様の説明で、南半球では渦は右回りになります。特に、コリオリ力を持ち出さなくても良いのです。
- 締切済み
- 物理学
- 物理の問題について質問です。
解説を読んでもわからなかったので詳しく説明していただけませんか？ 直径40mmの水噴流が速度30m/sで湾曲した板に沿って流れ、30°の角度で板より流れ去っている。この時、流入側噴流と直角方向（ｙ方向）に板が受ける力F（N）はいくらになるか。水の密度を1000kg/m^3とする。 解説 「板が受ける力＝単位時間の運動量の変化」なので、１秒間に板に当たる水の質量をmとすると m＝π×（20×10^-3）^2×30×10^3 ＝12π よって、ｙ方向の運動量の変化は12π×15≒565となる。 質問1 m＝π×（20×10^-3）^2×30×10^3 ↑この式はどのような公式でしょうか？参考書やネット調べてもわかりませんでした。 質問２ ｙ方向の運動量の変化は12π×15≒565 12π×15≒565の15はどこから出てきたのかわかりません。 以上です。よろしくお願いいたします。
- ベストアンサー
- 物理学
- ぞうきんバケツの水
掃除をするときに、ぞうきんをバケツで洗っているのですが、そうするとけっこう、ほこりや髪の毛が、バケツにたまりますよね？ その水って、皆さんどこに流されていますか？ 以前は外に排水溝があってそこに流していたのですが、 最近引っ越したところにはそういうところがなくって(--;) よろしくお願いします。
- 締切済み
- 掃除・洗濯・家事全般
お礼
ありがとうございます。その日のうちに答えていただいて驚いています。 こんなにいい人に出会えて良かったです。明日、すぐにこのことを伝えます。 ありがとうございました。