圧力に基づいてパイプを通る水の流れを計算する方法

物理学では、丘の上の車、ばねの質量、ループのジェットコースターを扱うエネルギー保存の法則の問題をおそらく解決しました。 パイプ内の水もエネルギー保存の問題です。 実際、それはまさに数学者ダニエル・ベルヌーイが1700年代に問題に取り組んだ方法です。 ベルヌーイの式を使用して、圧力に基づいてパイプを通る水の流れを計算します。

すべての測定値をSI単位(合意された国際測定システム)に変換します。 オンラインで換算表を見つけて、圧力をPaに、密度をkg / mに換算します。3、高さをmに、速度をm / sに。

ベルヌーイの方程式を解いて、パイプへの初速度またはパイプからの最終速度のいずれかの目的の速度を求めます。

ここでP1 およびP2 はそれぞれ初期圧力と最終圧力、pは水の密度、vは1 およびv2 はそれぞれ初速度と最終速度であり、y1 およびy2 それぞれ、初期および最終の高さです。 パイプの中心から各高さを測定します。

初期の水の流れを見つけるには、vについて解きます。1. Pを引く1 およびpgy1 両側から、0.5で割りますp。 T方程式を取得するには、両側の平方根を取ります。

各変数の測定値を代入し(水の密度は1,000 kg / m ^ 3)、m / sの単位で初期または最終の水流を計算します。

各変数の測定値を代入し、m / sの単位で初期または最終の水流を計算します。

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