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水圧の算出
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「水圧」というのが何を指して言っているのか明確ではないので、次のようにした。 ノズルから水が大気中に流出している。この水流の静圧、動圧、総圧を知りたい、ということで。 1.静圧:ps 水流自体の圧力で、水流が膨らみも縮みもしないから、大気圧と平衡です。 大気中に流出しているから、静圧は大気圧です。 ps=101.3[kPa](絶対)=0(ゲージ)=大気圧 2.動圧:pd 水流を遮った時に受ける圧力です。 2-(1) pd=1/2ρu^2 ρ:密度[kg/m^3] u:流速[m/s] で、 2-(2) u=Q/S Q:流量[m^3/s] S:断面積[m^2] で、 2-(3) S=π/4*D^2 D:管径[m] 3.計算 3-(1) D=2.5[cm]=2.5*10^(-2)[m] で、 S=0.785*(2.5*10^(-2))^2=4.91*10^(-4)[m^2] 3-(2) Q=100[L/min]=1.67[L/s}=1.67*10^(-3)[m^3/s] で、 u=1.67*10^(-3)[m^3/s]/4.91*10^(-4)[m^2]=3.40[m/s] 3-(3) ρ=1000[kg/m^3] で、 pd=1/2*1000*(3.40)^2=5.78*10^3[Pa]=5.78[kPa] 4.総圧 動圧と静圧の和です。 p=pd+ps=5.78+101.3[kPa]=107[kPa](絶対)=5.78[kPa](ゲージ) 5.テレビ的な説明だと、 0.6[kg]の圧力という。 1[cm^2]あたり600[g]の質量の重さに相当する力を受けるということ。 6.絶対圧とゲージ圧 ゲージ圧 大気圧を基準0として表示した圧力 絶対圧 真空を基準0として表示した圧力 絶対圧=ゲージ圧+大気圧 普通に生活していれば、大気圧の中にいるので、体感する圧力はゲージ圧です。科学・技術的な計算では絶対圧を使うのが普通です。
その他の回答 (2)
- okormazd
- ベストアンサー率50% (1224/2412)
#2です。 計算違いがあるようです。 自分で計算してみてください。 5.テレビ的な説明だと、 0.6[kg]の圧力という。 1[cm^2]あたり600[g]の質量の重さに相当する力を受けるということ。 桁が違っているか。
- ikuchan250
- ベストアンサー率24% (1063/4275)
お礼
返信いただき、ありがとうございます。 物理学初心者の私には難問ですが取り組んでみます。
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お礼
ご回答いただき、ありがとうございます。 水圧に3種類もあるとは知りませんでした。