動的流体：ベルヌーイの方程式、特性、および問題の例
動的流体材料：ベルヌーイの法則の公式、定義、タイプ、特性、および問題の例その意味合いの何を知っている 動的流体??? あなたがそれを知らないならば、あなたは教祖Pendidikan.comを訪問する適切な時期です。 この機会に、動的流体の定義、動的流体の流れの種類、特性を確認します。 したがって、動的流体、および質問の公式と例を完全に見てみましょう。以下のレビューを見てみましょう。 この。
動的流体の定義
動的流体は、移動する流体（液体、気体の場合があります）です。 研究を容易にするために、ここの流体は定常であると見なされます（に対して一定の速度を持ちます）。 時間）、非圧縮性（体積の変化なし）、粘性、乱流ではない（体積の変化なし） ラウンド）。
流体力学は、移動する流体の研究です。 移動する流体を研究する前に、理想的な流体と流体の流れの種類を知る必要があります。
理想的な流体
理想的な流体とは、非圧縮性で摩擦なしに移動し、流れが静止している流体です。
- 流れは安定しています。つまり、特定のポイントでの各流体粒子の速度は、大きさと方向の両方で一定です。 安定した流れは遅い流れで発生します。
- 流れは不合理です。つまり、どの点でも、流体粒子はその点の周りに角運動量を持ちません。 フローは流線に従います。
- 非圧縮性（非圧縮性）とは、圧力の影響によって流体の体積（密度）が変化しないことを意味します。
- 粘性がないため、周囲の流体層や通過する壁との摩擦が発生しません。 流体の流れの粘度は粘度に関係しています。
流体の流れのタイプ
流体の流れにはいくつかの種類があります。 運動中の流体がたどる経路は、フローラインと呼ばれます。 以下は、流体の流れのいくつかのタイプ、すなわち次のとおりです。
- 直線または層流は滑らかな流体の流れです。 隣接するレイヤーは互いにスムーズにスライドします。 この流れでは、流体粒子は滑らかな経路をたどり、これらの経路は互いに交差しません。 層流は、パイプまたはホースを流れる水に見られます。
- 乱流は、不規則な円を特徴とする流れであり、渦に似ています。 乱流は、川や溝でよく見られます。
動的流体特性
動的流体の一般的な特性は次のとおりです。
- 液体は互換性がないと見なされます
- 流体は、物質の動きはありますが（粘性はありません）、摩擦なしで動いていると見なされます。
- 流体の流れは定常的な流れです。つまり、特定の点を通る流体粒子の速度と運動方向は常に一定です。
- 時間に依存しない（定常）、つまり速度は特定の点で一定であり、レミナリーフローを形成します（層状）
動的流体フォーミュラ
動的流体の量
流量（Q）
単位時間あたりに流れる流体の量、または：
どこ ：
Q =流量（m3 / s）
A =断面積（m2）
V =流体の流量（m / s）
流体の流れは、多くの場合、流量で表されます
どこ ：
Q =流量（m3 / s）
V =体積（m3）
t =時間間隔（s）
問題の例
パイプは毎秒1m3の速度で水を排水し、（100 x 100 x 10）mのダムを埋めるために使用されます。 ダムをいっぱいにするのにかかる時間を計算してください！
回答：
したがって、ダムを縁まで満たすのに必要な時間は100,000秒です。
連続の方程式
連続の方程式は、ある場所から別の場所への内部流体の速度を関連付ける方程式です。 関係を導き出す前に、流体の流れのいくつかの用語を理解する必要があります。 フローラインは、理想的な流体流路（ソフトフロー）として定義されます。 線上の点の接線は、流体の流速の方向を示します。 動線は互いに交差しません。 水管はフローラインの集まりです。
水道管を流れる水は、どの時点でも同じ流量であると見なされます。 または、2つの場所でレビューされている場合は、次のようにします。
ストリーム1 =ストリーム2、または：
ベルヌーイの法則方程式
ベルヌーイの法則は、流体の流れが経験するエネルギー保存の法則に基づく法則です。. この法則は、圧力（p）、単位体積あたりの運動エネルギー、および単位体積あたりの位置エネルギーの合計が、フローラインに沿った任意の点で同じ値になることを示しています。 方程式で表現すると、次のようになります。
どこ ：
p =水圧（Pa）
v =水の速度（m / s）
g =重力による加速度
h =水位
トリチェリの定理（流出率）
穴から噴出する水の速度は、高さから自由に落下する水の速度と同じです。 穴から水が噴出する速度は、流出速度と呼ばれます。 この現象はトリチェリの定理として知られています。
ベルヌーイの式を点1（コンテナの表面）と点2（穴の表面）に適用します。 容器の底にあるバルブ/穴の直径は容器の直径よりもはるかに小さいため、容器の表面の液体の速度はゼロと見なされます（v1 = 0）。 容器の表面と穴/蛇口の表面は開いているので、圧力は大気圧に等しくなります（P1 = P2）。 したがって、この場合のベルヌーイ方程式は次のようになります。
この式に基づくと、容器の表面から距離hのところにある穴の中の水の流量は同じであるように見えます。 水の流量が距離hだけ自由落下する場合（自由落下運動と比較）これは定理として知られています Torricceli。
ベンチュリメータ
ベンチュリメータは、ベンチュリパイプと呼ばれる装置です。 ベンチュリパイプは、中央の断面が狭く、水平に敷設されたパイプです。 圧力の量ができるように既存の水位を決定するための制御パイプが装備されています 考慮に入れられます。 私たちが研究する2つの換気計があります。すなわち、マノメーターのないベンチュメーターと、他の液体を含むマノメーターを使用するベンチュメーターです。
ピトー管
ガスの速度を測定するために使用できる測定器はピトー管です。 次の写真を見てください。
ガス（空気など）は、ポイントaの穴を通って流れます。 これらの穴は流れの方向に平行であり、穴の外側のガスの速度と圧力が自由流の値と同様の値を持つように十分に後ろに作られています。 したがって、va = v（ガスの速度）であり、ピトー管圧力計の左脚の圧力はガスの流れの圧力（Pa）に等しくなります。
真空計の右脚のオリフィスは流れに垂直であるため、ガス速度は点b（vb = 0）でゼロに減少します。 この時点で、ガスは静止しています。 圧力計の右足の圧力は、ポイントb（pb）の圧力と同じです。 点aとbの標高の差は無視できるため（ha = hb）、ベルヌーイの式に従って発生する圧力差は次のようになります。
- 噴霧器
蚊の噴霧器や香水では、吸引ロッドを押すと、空気が高速で流れ、パイプの口を通過します。 その結果、ノズル端の圧力が小さくなります。 この圧力差により、タンク内の液体が上昇し、吸引チューブからの空気の流れによってスムーズに放散されます。
- 飛行機
飛行機の揚力はエンジンによるものではありませんが、空気の流量を作るベルヌーイの法則を利用しているため、飛行機は飛ぶことができます 翼の真下では、上の流量が大きいため、平面の圧力は下の平面の圧力よりも小さくなります。 下。
飛行機の翼の断面は、背面が鋭く、上面が下面よりも湾曲しています。 下の写真を見てください。 上側の現在の線は下側よりも密度が高くなっています。
つまり、v2平面の上側の空気の流れの速度は、v1翼の下側よりも速くなります。 Bornoulliの原理によれば、空気の速度が速いため、p2の上側の圧力はp1の下側の圧力よりも低くなります。 平面の断面積としてAを使用すると、揚力の大きさは次の式で決定できます。
情報 ：
=空気の密度（kg / m3）
va=平面上部の気流速度（m / s）
vb=航空機の下部での気流速度（m / s）
F =航空機リフト（N）
揚力が飛行機の重量よりも大きい場合、飛行機を持ち上げることができます。 したがって、飛行機は、航空機の重量、航空機の速度、および翼のサイズに応じて飛行することも、飛行しないこともできます。 航空機の速度が速いほど、対気速度は大きくなります。 これは、飛行機の翼の揚力が大きくなっていることを意味します。
同様に、翼のサイズが大きいほど、揚力は大きくなります。 飛行機が揚力するためには、揚力が航空機の重量（F1 – F2）> mgよりも大きくなければなりません。 航空機がすでに特定の高度にあり、パイロットがその高度を維持したい場合（地上に浮かんでいる） 空気）の場合、揚力が航空機の重量と等しくなるように航空機の速度を調整する必要があります（F1 – F2） = mg。
問題と考察の例：動的流体
クラス2SMAの動的流体、物理材料に関するサンプルの問題と考察。 放電、連続の方程式、ベルヌーイの法則とトリチェリの法則が含まれます。
質問番号の例 1
アフマドは、次の写真のように、20リットルの容量のバケツに蛇口からの水を入れます！
直径D2の蛇口の断面積が2cm2で、蛇口内の水の流れの速度が10 m / sの場合、次のことを決定します。
a）排水
b）バケツを満たすのに必要な時間
討論
データ：
A2 = 2 cm2 = 2 x 10−4 m2
v2 = 10 m / s
a）排水
Q = A2v2 =（2 x 10-4）（10）
Q = 2 x 10-3 m3 / s
b）バケツを満たすのに必要な時間
データ：
V = 20リットル= 20 x 10−3 m3
Q = 2 x 10-3 m3 / s
t = V / Q
t =（20 x 10-3 m3）/（2 x 10-3 m3 / s）
t = 10秒
質問番号 2
地下水管は次のような形になっています！
大きなパイプの断面積が5m2、小さなパイプの断面積が2 m2、大きなパイプ内の水の流れの速度が15 m / sの場合、速度を決定します小さなパイプを流れる水の量！
討論
連続の方程式
A1v1 = A2v2
（5）（15）=（2）v2
v2 = 37.5 m / s
質問番号 3
次の写真は、水漏れ穴のある水槽です！
穴から地面までの距離は10m、穴から水面までの距離は3.2mです。 定義：
a）水の速度
b）水が到達する最も遠い水平距離
c）水漏れが地面に当たるまでにかかる時間
討論
a）水の速度
v =（2gh）
v =（2 x 10 x 3,2）= 8 m / s
b）水が到達する最も遠い水平距離
X =2√（hH）
X =2√（3.2x 10）=8√2m
c）水漏れが地面に当たるまでにかかる時間
t =（2H / g）
t =（2（10）/（10））= 2秒
質問番号 4
水平パイプ内の水の流れの速度を測定するには、次の図に示すようなツールを使用します。
大きなパイプの断面積が5cm2で、小さなパイプの断面積が3 cm2で、2つの垂直パイプの水位の差が20 cmである場合、次のように決定します。
a）大きなパイプを流れる水の速度
b）小さなパイプを流れる水の速度
討論
a）大きなパイプを流れる水の速度
v1 =A2√[（2gh）：( A12 A22）]
v1 =（3）[（2 x 10 x 0.2）：( 52 32）]
v1 = 3 [（4）：( 16）]
v1 = 1.5 m / s
チップ：
cm2、g、hの単位Aは、m / s2とmでなければなりません。 vの単位はm / sになります。
b）小さなパイプを流れる水の速度
A1v1 = A2v2
（3/2）（5）=（v2）（3）
v2 = 2.5 m / s
質問番号 5
次の写真のように、配水用のパイプが家の壁に取り付けられています！ 大きなパイプと小さなパイプの断面積の比率は4：1です。
大きなパイプの位置は地上5m、小さなパイプの位置は地上1mです。 大きなパイプ内の水の流れの速度は、時速36 km、圧力9.1 x 105Paです。 定義：
a）小さなパイプ内の水の速度
b）2本のパイプの圧力差
c）小さなパイプ内の圧力
（ρwater= 1000 kg / m3）
討論
データ：
h1 = 5 m
h2 = 1 m
v1 = 36 km / h = 10 m / s
P1 = 9.1 x 105 Pa
A1：A2 = 4：1
a）小さなパイプ内の水の速度
連続の方程式：
A1v1 = A2v2
（4）（10）=（1）（v2）
v2 = 40 m / s
b）2本のパイプの圧力差
ベルヌーイ方程式から：
P1 + 1/2 v12 + gh1 = P2 + 1/2 v22 + gh2
P1 P2 = 1/2（v22 v12）+ g（h2 h1）
P1 P2 = 1/2（1000）（402 102）+（1000）（10）（1 5）
P1 P2 =（500）（1500）40000 = 750000 40000
P1 P2 = 710000 Pa = 7.1 x 105 Pa
c）小さなパイプ内の圧力
P1 P2 = 7.1 x 105
9.1 x 105 P2 = 7.1 x 105
P2 = 2.0 x 105 Pa
例日常生活における動的流体の適用方法を見つけるには：
日常生活の中で、今日の人間の生活を支える施設やインフラに広く適用されているベルヌーイの法則の適用を見つけることができます。
- 飛行機の翼と胴体の揚力を決定する
- 香水スプレー
- 昆虫毒噴霧器
それはについてのレビューです 動的流体：定義、流れのタイプ、特性、式、および完全な問題の例 うまくいけば、上で説明したことが役立つでしょう。 以上でよろしくお願いします。
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