• 締切済み

水理公式の無次元化について

今、土木学会の水理公式集を開いているのですが、 「無次元化した~」と言う表現がよくあります。 そこで質問なのですが、無次元化するとどうなるのですか? よろしくお願いします。 ちなみに、今見ているのは「限界掃流力」のシールズの式で、私は数学と物理が嫌いだった一応理系です。

noname#236709
noname#236709

みんなの回答

  • Umada
  • ベストアンサー率83% (1169/1405)
回答No.1

私は理系ですが、流体力学は専門外であることを最初におことわりしておきます。もし以下が既にshutさんがご存じの内容でしたら平にお詫びします。 流体力学の世界ではレイノルズ数に始まりプラントル数やペクレ数、マランゴニ数やら名前を覚えるのだけでもくたびれる無次元数がたくさん出てきます。 流体力学は特にこのような無次元数を好んで使いますが、それ以外の分野でも無次元数はしばしば出てきます。 無次元数を導入したときのメリットは、対象としている系の大きさや物性値によらずすべての問題を同じに(統一的に)扱えることです。例えば管内の流れをレイノルズ数で整理すれば、それが内径13mmの家庭用水道管であろうと内径900mmの幹線水道管であろうと、層流になるか乱流になるか一発で分かるわけですね。 こんな答えじゃ不足でしょうか??

noname#236709
質問者

お礼

回答有難うございます。 昔習ったことを少し思い出しました。 有難うございます。

関連するQ&A

  • ○.○次元!?

    このサイトを見ていて疑問に思ったことがあります。 物理では2.5次元とか3.2次元なんてことを考えたりする学問はあるのでしょうか? 一応理系の学生なんですが、質問を見たらわかるとうり相当アホです。(^-^; でも考えたりすることは好きなので、誰か教えてくださると嬉しいです。 よろしくお願いします。

  • 四次元について

    「二次元球面2個をその曲面のみを中身はお互いが触れ合わないようにぴったり貼り合わせる」ことが数学的にありえることとされてたり、4次元の世界では、結び目のあるひもを握ったままほどくことができるということが数学的に正しい主張だということが納得できません。 そういったことについて一般向けに説明した記事を見ても、そのどれがなんか肝心なところが天下り式になっていて「そういうものだ(正しいから正しい、数学者が正しいと証明してるんだからお前はその真偽を気にするな)」みたいな感じでに投げ出されるような感じです。そういう態度をされた心情としては「四次元になったからといって三次元でほどけないものがほどけるとは限らないだろ、納得できる説明をしろ」と反発したくなるものです。 そりゃ専門的に難解な概念を使わないと厳密にはわからないことなのでしょうが、たとえば積分は高校の区分求積法でも一応あれで証明として完全と思えるぐらい腹落ちできる人がいますよね。 ああいうふうな感じで、今出回っている一般向けの記事ほど天下り式ではないけれど、そこまで難解なことを理解してなくても、四次元ではひもを握ったままほどけるとか、球面同士をくっつけられるみたいなことについて納得できる解説ってありませんか?そういう解説ができる方はしてくださるとうれしいです。

  • 物理は公式覚えるだけで入試対応できますか?

    2月の一般入試を控え、 受験科目は英語、数学、物理(物理基礎、物理)の 3教科です。物理以外は大体OK なのですが、物理は手を付けてないに等しいぐらい勉強をしてません。 受験する大学は偏差値50程度の私立理系大学です。過去問を見たところなに一つ解けませんでした。 今までのサボりが今に来たと感じています。物理は公式だけ覚えてるだけでは、対応できない、と聞いていますが時間がないので公式だけ覚えて対応したいと思っています。 それだけで何割程点数が取れるでしょうか?ふざけているようで申し訳ありません。よろしくお願い致します。

  • 数学や物理の公式の覚え方について疑問があります。

    わたしは数学や物理がとても苦手で正直あまり好きではありません。 しかしやらなければいけないので、公式なども覚えるのですが、 公式というのはやはり基本的には丸覚えしかないのでしょうか? 何か足がかりといいますか、こうなるからこの公式になるというようなきっかけのようなものをつかめれば覚えやすくなるのではないかと思います. 得意な方はどうやって覚えているのでしょうか? また公式を覚える際、 物理ならドップラー効果の公式を覚える場合など 日本語の言葉で覚えているのかアルファベットで覚えているのか どちらで覚えられているのでしょうか? 理系科目が苦手な文系人間のしょうもない質問なのですが、 よろしくお願い致しますm(_ _)m

  • 物理学での次元について

    くりこみ群の異常次元(anomalous dimension)では単純な次元解析から求めた次元と正しい次元が異なります。つまり  A = B のような式があってAとBの次元が異なる様なことがあるのです。くりこみ群の本にはもちろん異常次元のことは書いてありますが、特定の物理的モデルの詳細にはよらない普遍的な概念として説明されていないように思えます。異常次元について http://pcc2341f.unige.ch/talks/talks.htm 中の"The raison d'etre of anomalous dimension" に数学的な構造の解説がありますが、スライドのみのため理解は困難です。anomalous dimension" の数学的な構造を解説したサイトもしくは本があったら教えて頂ければ幸いです。

  • ★磁界のエネルギーの公式★

    またまた質問です。 磁界のエネルギーの公式を自分で導出してみようと思ってコイルのモデルを考えて計算してみたのですが、うまくいきません。 図のように計算すると(1)式のようにちゃんと公式が出ました。 しかしそれ以上計算を進めてみると(2)のように、W=φiという結果が出てしまいました。 φ=Liなので、(2)式は、W=φi=Li^2 となってしまい(1)と一致しなくなってしまいます。 おそらく、(1)→(2)へ移る途中の式に間違えがあるのでしょうが、何が間違いなのかわかりません。 もちろん、数式に出てくる各量をただの文字として考えてしまえば、数学的(数式的?)に間違えなのは私でもわかります。 dφを0~φで積分してしまえば、φとなって1/2なんて出てくるわけないですから。しかし、物理的なつじつまを合わせたいのです。 どうやったら(1/2)φiという結果が出てくるのでしょうか。 ここまで書いてたらエネルギーのことを理解してないからなんじゃないかと自分で思い始めてますが。まぁ、式がおかしくなるということはそうなんでしょうけど(笑) どなたかわかりやすい解説をお願いします! (補足)Lはインダクタンス、iはコイルに流れる電流、eはコイルの起電力、φは磁束です。 数学的な厳密性は無視してます。つまり、diとかdφとかをひとつの量として考えました。あくまでも物理数学としてやりました。

  • 宇宙は本当は何次元なのですか?

    前後左右上下それぞれの方向の座標軸に時間軸を加えて4次元。 人類にはどう頑張っても体感できるのはここまでなんでしょうか? 超弦理論(超紐理論?)は相対性理論も量子力学の理論も包含する今のところ宇宙を表現するためには最も懐の深い理論なのだそうですが、この理論が成立するには、この宇宙が10次元であるという前提条件があるのだそうです。 それ故に宇宙は10次元なのだろうと考えられていましたが、最近は11次元説もあるようです。 結局、宇宙は何次元なのでしょう? 数学の世界ではn次元ベクトル空間なんていうものも定義できてしまうようですが、数学的に表現できる世界は、本当は実世界にも全て存在するものなのでしょうか? 虚数で表現されるような世界も、人間が体感できないだけであって、実在するものなのでしょうか?

  • 虚数を含む物理学の公式を数学で理解すると

    偶々ながめていた物理学の参考書のなかに「この公式で実際測定できるのは実数の部分で虚数の部分は測定されない・・・」と書いてありましたがこれは数学的にはどういうことを意味しているのでしょうか。虚数を含む公式は量子力学などにも沢山出てきますが、等号で結ばれている両項のなかで実際認識できるのは一部であるということと、認識できない部分を理解してしまう数学的な力との関係がとても魅惑的な感じがするのですが・・・この現象は数学を使わないと表現しにくいというようなことが専門家によってよく書かれていることとも関係があるのだろうと想像しています。

  • 三角形の面積公式

    ΔABCの内部の点Pについて aPA+bPB+cPC=0(ベクトルの→省略) が成立しているとき、 S[OAB]:S[OAC]:S[OAB]=a:b:c という公式があると思いますが、入試の記述式の答案で使っても平気でしょうか? 使わなくても一応できるのですが、けっこう面倒な計算になってしまいますよね。 この公式は細野数学シリーズにのってたので、使って平気かなと思ってちょっと思ってます。 よろしくお願いします。

  • 理系から文転しようか悩んでます

    いま現在高校三年の男です、理系なのですが文転しようか悩んでいます。 自分はまず物理や数学が苦手で定期考査でも平均点に届かないことなどがたまにあり それにくらべ国語や地歴などはたいして勉強しないでも平均ぐらいはいって、それなりに勉強すれば クラス一位とかをたまに取れることもあります。 これだけを見ると明らかに文系一直線って感じですが 僕が興味あるのは「宇宙の神秘について学びたい」「生物工学を学びたい」等 おもいっきり理系なのです。それに加え ・理系の方が就職いいらしい ・父が理系でなにかと理系の素晴らしさについて語る という理由により理系に流されてきてしまいました。 それでずっと理系をやってきたのですが、最近大学にはいったときのことを考え始めると 中学時代から数字系(物理、数学)が嫌いなおれが果たして難解な大学の数学とかを理解できるのか!? しかもそれが4年間も続くのを耐え、我慢できるのか!? と考えたとき文系にしようかなとおもい始めました。 さらに理系はものすごく大変そうだし、中・高と毎日部活漬けだった僕にとって 大学ではサークルやバンド活動、バイトなどもやりたいと思っていたので。。。。 そこで質問なのですが ・やはり嫌いでも数学や物理を頑張った方が就職のことを考えると楽でしょうか?? ・いまから文転っていうのは厳しいでしょうか?? ・こんな僕はどうするべきでしょうか?? (「知るか!」って思うかもしませんがヨロシクお願いします)