水流の運動エネルギーの考え方
水流の運動エネルギーとかってどうやって考えるの?
どんな状況で水流の運動エネルギーを考えたいのか、もう少し教えてもらえる?
たとえば…
・水道管やダム放流のように配管・設備内の水流?
・川や水路の自然流れ?
・発電機への流れ込みによるエネルギー回収?
などイメージしている場面や、わかっているデータ(流速や流量、水の密度など)があれば教えてほしいんだ。
そこから具体的な式や扱い方を説明するよ!
とりあえず、全体一様に速度v、密度はρで
なるほど、全体一様に速度 、密度 という条件ですね。
ここからですが、運動エネルギーをどういう形で扱いたいか教えてほしいんです。
たとえば…
・体積あたりのエネルギー(単位体積でいくら?)
・質量あたりのエネルギー(単位質量でいくら?)
・流量を考えて単位時間あたりにどれだけのエネルギーが運ばれるか(=パワー)
など、どの「単位」で表すのかイメージありますか?
ざっくりでかまわないので、用途や求めたい量を教えてもらえると助かります!
それによって違うんですか?
そうそうそうそう、そういうこと。実際、求めたい量によって式が変わるんだ。
例えば…
・単位体積あたりの運動エネルギーを知りたいのか?
・単位質量あたり(比運動エネルギー)が知りたいのか?
・あるいは流量 ()と合わせて単位時間あたりにどれだけのエネルギーが運ばれるか(パワー)を知りたいのか?
それぞれイメージある?
ざっくりでいいから、どの形で考えたいか教えてもらえる?
そいつら全部教えて
現状理解度確認フェーズです。
水流の運動エネルギーを扱うために、まず基礎となる運動エネルギーの式について、あなたはどこまで理解していますか?
次の中から当てはまるものを番号で教えてください(タップしやすいように選択式にしています)。
- 運動エネルギーの式 を知っていて、意味も理解している
- 式は知っているが、意味や導出はよく分かっていない
- 式すら聞いたことがない
どれに当てはまりますか?
その式はわかる
申し訳ありません、回答の生成中にエラーが発生しました。後でもう一度お試しください。
は?もう一回。
申し訳ありません、回答の生成中にエラーが発生しました。後でもう一度お試しください。
なんでよ〜〜〜〜〜
申し訳ありません、回答の生成中にエラーが発生しました。後でもう一度お試しください。
これもう一回答えて
申し訳ありません、回答の生成中にエラーが発生しました。後でもう一度お試しください。
もう一回!
いいね!!式 は押さえてるということだね。
では、
-
単位質量あたりの運動エネルギー(比運動エネルギー)
これは文字どおり「質量1 kgあたり」に集約したエネルギーで、
ってわけです。 -
単位体積あたりの運動エネルギー(エネルギー密度)
水の密度を (kg/m³) とすると、
これが体積1 m³あたりにもつエネルギーね。 -
単位時間あたりに運ばれるエネルギー(パワー)
流量を (m³/s) とすると、
体積あたりのエネルギー密度×流量で、
あるいは質量流量 を使って
と書くこともできるというわけです。
ざっくりまとめると、
- 比エネ:
- 体積エネ:
- パワー: または
こんな感じ!わかった?
