ベルヌーイの法則の簡単な説明(小学生でもわかる)をおしえてください!!!

A 回答 (2件)

以下の参考URLサイトは参考になりますでしょうか?


「ベルヌーイの法則」
http://www.ne.jp/asahi/imagex/science/bernoulli. …
(ベルヌーイ実験楽会)
http://www.ncsm.city.nagoya.jp/exhibits/S/S5/250 …
(流れと物体)
http://www.basj.or.jp/jun/04jun.htm
(唇の振動状態の再考)

ご参考まで。

参考URL:http://www.geocities.co.jp/NeverLand/1083/rika1/ …
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流体はその流れの各点において、


1)基準面からの高さによる位置エネルギー、
2)速度による運動エネルギー、
3)圧力エネルギーを持っている。
これらのエネルギーは流れの状態によって相互に変化をしながら、総量は保存される。
これをエネルギー保存の法則といいます。

そしてそれぞれのエネルギーを水1kgあたりと考えたものが一定であるという定理を「ベルヌーイの定理」というものです。

この定理の実感しにくいところは、「流体の速度が速いところほど、流体による圧力が小さくなる」という部分です。
しかし、飛行機がなぜ飛ぶかという揚力の説明をするためにはこの説明は欠かせませんので、紙飛行機をとばせるのがいちばんよいのですが。

あと、手の甲を「温度計(エネルギー計と考えます)」としてつかってよいのならば、
1)ふーと強くいきを手の甲に垂直吹きかけるとつめたくかんじるけれども
2)ふーと息を強く手の甲をたててこれに水平に吹きかけると暖かく感じる
という方法もあります。
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Aベストアンサー

デイジーコラージュVer5.0が使いやすいと思います。切ったりはったり、
大きさの変更が確認でき、やり直しもし易いです。これ以上に簡単なソフトはないのでは。
Photohsopは使わせてもいいですが、高いし、教えるのに時間がかかるし
授業時間は限られてるし、小学生誰でもが使えるソフトではないですね。

参考URL:http://www.isl.co.jp/PRODUCT/DC3_0MAC/index.html

Qベルヌーイとボイル=シャルルの法則の法則について

流体力学をとっておらず、この二つについてさっぱりなので、質問させていただきます。

ベルヌーイの定理
仮定
粘性がないこと
定常流れであること
非圧縮性であること

出典
ウィキペディア

ボイル=シャルルの法則
気体の圧力Pは体積Vに反比例し絶対温度Tに比例する
PV/T=k
この式の左辺は気体の状態に依存しない定数となる。

PV=nRT(nは気体の物質量[モル数])

出典
ウィキペディア

ボイル=シャルルの法則の説明によると、気体の圧力Pはその気体の体積と圧力に依存し、後は定数であるそうです


なので、ベルヌーイの定理でよく言われている、「流速が速くなると圧力が低くなる」というのは
流速が速い=単位時間当たりの密度が低い=単位体積当たりの物質量(n/V)が低い
という事だと思っていました。

しかし、ウィキペディアによるとベルヌーイの定理は非圧縮性である事だそうです。

非圧縮性の厳密な意味は理解してませんが、ようは細い所を通っても密度が上がらないと言っているように聞こえるんです。

これだと、気体が細い所を通ると流速が上がり、圧力は下がるが、密度が変化しない。つまり気体の物質量は変化しない。

しかし、ボイル=シャルルの法則によると、気体の圧力はPV=nRTで表されるので

n/V=P/RT

になります。温度が一定と仮定すると、Rは定数ですから圧力が低くなるということは
単位体積当たりの物質量が低い、つまり密度が低くなるということではないでしょうか?
これって密度が変化しないことに矛盾すりょうな気がするんです。

何か気づいていない点。間違っている点があれば教えてください

流体力学をとっておらず、この二つについてさっぱりなので、質問させていただきます。

ベルヌーイの定理
仮定
粘性がないこと
定常流れであること
非圧縮性であること

出典
ウィキペディア

ボイル=シャルルの法則
気体の圧力Pは体積Vに反比例し絶対温度Tに比例する
PV/T=k
この式の左辺は気体の状態に依存しない定数となる。

PV=nRT(nは気体の物質量[モル数])

出典
ウィキペディア

ボイル=シャルルの法則の説明によると、気体の圧力Pはその気体の体積と圧力に依存し、後は定数であるそうです


なので、...続きを読む

Aベストアンサー

ベルヌーイの定理が扱う非圧縮性流体は、圧縮された時の密度変化が無視できる流体と理解しています。本当に全く圧縮されなければ剛体と同じで内部に圧力は生じないでしょうがそれでは困るので内部の圧力は仮定する、でも密度は定数で扱いたいので場所による密度の違いは十分小さくて無視できると考える、ということではないかと思います。液体であれば大抵これに近い状態です。
水は高い所から低い所に流れようとする力を持っていますが、高低差が無くても圧力差があれば圧力の高い所から低い所に流れようとします。高低差も圧力差も無い場合でも流れの運動エネルギーを持っていれば水はやはりその向きに流れ続けようとします。この3つを統合し、位置エネルギーと、圧縮エネルギーと、流れの運動エネルギーとの合計が、損失が無い限り保存される、というのがベルヌーイの定理です。この保存則自体は本質的には密度が一定でない場合にも拡張可能ではないかと思うのですが、ベルヌーイの式では密度を定数として扱っている為に非圧縮の条件が入っているのだと思います。損失の無い流線上で流れが速くなると圧力が下がるのは圧縮エネルギーが運動エネルギーに入れ替わったからですが、このとき、質問者の方のように密度がごく微小に下がっていると解釈されても間違いではないと思います。
一方、ボイル=シャルルの式では、密度は圧力に反比例して決まり、圧力が決まらなければ密度は決まりません。現実の気体も圧力がゼロならどこまでも広がり、圧力を上げればいくらでも小さくなりますから、これに近い状態です。
ボイル=シャルルの式にconstを追加して、
n/V=P/RT+const
としたとき、気体の場合はconstが殆どゼロ、液体では逆にP/RTが殆どゼロに近い状態だと考えては如何でしょうか。

ベルヌーイの定理が扱う非圧縮性流体は、圧縮された時の密度変化が無視できる流体と理解しています。本当に全く圧縮されなければ剛体と同じで内部に圧力は生じないでしょうがそれでは困るので内部の圧力は仮定する、でも密度は定数で扱いたいので場所による密度の違いは十分小さくて無視できると考える、ということではないかと思います。液体であれば大抵これに近い状態です。
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Aベストアンサー

子供は純粋です。
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しかし、小学生だけで朝帰りだの遠くへ出かけるだのは非常に危険が伴います
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 私は成人の男ですが、質問者様と全く同感です。

 人間として成長過程であり、人格もまだそれほど形成されていない子供に対して、このような仕打ちは教育と呼べるのか、はなはだ疑問です。
 「その罰はその子の人生に今後プラスになりますか?」という疑問ですね。

 教師といえど、説明責任があってしかるべきです。
 しかし、いかな説明を行っても、生徒のした過ちとそれに対する性的虐待とも思える罰は絶対に結びつかないでしょう。
 生徒を矯正したり、過ちを理解させるという目的と、それに対する手段に全く因果関係もありませんし。

 私は、大人である教師が、なぜ精神的にもまだ弱弱しく微妙な、そして同時に人生でとても大切な年頃の子供に対して、いたずらに性的な羞恥心を喚起するような行為を行うのか、他人ごとながら本当に憤りを覚えます。
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(これ以上書くと、もっと感情的になってしまいそうなのでこの辺りにしておきたいですが…)

追伸:質問者様の心の傷が癒えんことを。

 私は成人の男ですが、質問者様と全く同感です。

 人間として成長過程であり、人格もまだそれほど形成されていない子供に対して、このような仕打ちは教育と呼べるのか、はなはだ疑問です。
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 教師といえど、説明責任があってしかるべきです。
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流体力学の問題で難解なところがあります。よろしかったら、解説をお示しください。→半径6m、高さ5mの円筒容器の下に半径0.1m、高さ1mの排出管がついた装置がある。いま、この排出管が下向きの状態で装置はある。この装置内に、粘性を無視できる流体を満杯に入れた。このとき、流体が最上部から3m降下するまでの時間はいくらか?ただし、流体の密度を6〈kg/㎥〉、重力加速度を9.8<m/s^2>、大気圧は一定とする。

答えが、300秒くらいになるというのですが、どうもたどり着きません。

自らの考えとしては、排出口下端の速度をベルヌーイの式から算出して、流量を求めて… または、 装置の上端から3m降下地点まで、ベルヌーイの式をたてて、速度を微分形にして微分方程式を解く… この2つの方針でとける気がするんですが… どうもうまくいきません。どなたかお願いしますm(__)m

Aベストアンサー

>速度を微分形にして微分方程式を解く…
実務上は、それでは面倒なだけで余り意味が無いので別方法をとります。
(微分方程式を解くのが間違っているわけではないが、数秒かわるかどうかという違いしか生じない。)
初期流量と最終流量を出して、その平均流量で全時間流出するとして計算します。
流量=√(gh)*Aだから、
初期流量:Q=√(9.8*6)*0.1*0.1*π =0.24m3/s
最終流量:Q=√(9.8*3)*0.1*0.1*π =0.17m3/s
あとは、容積を平均流量で割れば終り。
くそまじめに微分方程式を解かなくても充分な近似解になります。
充分な近似解と思えないなら、たとえば水位50cmで輪切りにして時間を計算し、足し合わせます。
そうやった結果は、1650秒。 でも答は300秒。 うん?
もしかして、流量を求めるとき、√(ρgh)*Aと計算していませんか?
こうすれば275秒となり、答と合うけど....
ρが増えると圧力が増えるけど、流れにくさも増えるから、結局ρには影響されません。
ですので、これは計算間違いであり、300秒という答は変。

あと、演習問題では以下のことまで求めていないと思います(もうしばらくしてから習うことになります。)が、
管を1m流れるための摩擦損失と、容器から管へ入る部分の流入損失があります。
今回は管が1mと短いので摩擦損失は無視できるとしても、流入損失は無視できません。
容器から管に移るところに丸みやテーパーがついていればまだしもなのだけど、
そういうのが無い場合、流量は理論値(ベルヌーイの式で単純計算)の2/3くらいまで落ち込みます。
つまり、1650秒でなく2300秒。

流体力学では、以下のページを参照してください。

小形オリフィスの、「縮流」「流量係数」
または
管路の損失係数のうち、入口損失

表現はだいぶ違いますが、同じ現象を指しています。

もう1つ、排出管頂部が負圧になるかどうかの確認も必要ですが、今回は関係なさそうなので省略します。

>速度を微分形にして微分方程式を解く…
実務上は、それでは面倒なだけで余り意味が無いので別方法をとります。
(微分方程式を解くのが間違っているわけではないが、数秒かわるかどうかという違いしか生じない。)
初期流量と最終流量を出して、その平均流量で全時間流出するとして計算します。
流量=√(gh)*Aだから、
初期流量:Q=√(9.8*6)*0.1*0.1*π =0.24m3/s
最終流量:Q=√(9.8*3)*0.1*0.1*π =0.17m3/s
あとは、容積を平均流量で割れば終り。
くそまじめに微分方程式を解かなくても充分な近似解...続きを読む

Q小学生にこんな文章が書けますか?!

あるサイトでこんな書き込みを見つけました。
書いた人は自称小学生です。
http://plus.hangame.co.jp/browse/db_detail.php?dir_id=20701&docid=7689

これは本当に小学生が書いた文章だと思いますか?
今の小学生は頭がいいんですか?

Aベストアンサー

小学生なら回避が可能じゃないか?というような回答がもらえるかもしれないという意図からの大人の書き込みではないですかね?
この場合、回避できなかったわけですが・・・
回避策があったとしたら自分の子供名義で通帳でも作っていたんではないですかね?

あぁ、この質問、公序良俗違反で、消されるかも・・・
RMT絡みだからなぁ・・・

Q第二法則からベルヌーイの定理を導く

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Aベストアンサー

ベルヌーイの定理はエネルギー保存則から導かれるので、F=maだけからでは、ちょっと無理があるかも知れません。また、参考URLにもあるように、ベルヌーイの定理はオイラー的記述、F=maは、どちらかというとラグランジュ的記述ですので、導くときに頭の切り替えも必要だと思います。

参考URL:http://www-kyoryu.scphys.kyoto-u.ac.jp/~toh/kougi/node33.html

Q130キロを投げる小学生っているんですか?

ググれば出てくるかもなんですけど、130キロを投げる小学生のピッチャーって日本にいるんでしょうか
?小学生のマウンドはホームまで成人野球より2メートルほどホームまでの距離が近いとかって聞いたことあります。

で、ある野球経験者の男性が130キロを投げる小学生っているんだよって言われたときに、
「そんなのいるわけないじゃん。いたとしても小学生のキャッチャーだと130キロのボールをキャッチできない」っていってました。

ほんとにそうなんでしょうか?

Aベストアンサー

可能性の問題としてなら完全否定できないが、野球経験のある人からすると、130kmを投げる小学生というのは、それまでの経験上、見たことが無いし、有り得ないこと。手の大きさ、骨格の未完成さ、速筋形成が15歳からという問題があるので、実際のリトルリーグを見るにつけ、なかなか小学生が130kmを放るというのは無理だと思う。

そして、130kmを投げる小学生はいなくても、眼さえ慣れれば、130kmを捕れる小学生は大勢いると思う。

Q初めまして!! 作用反作用の法則が成り立つことを仮定すると、運動量保存の法則が成り立つこと 運動量保

初めまして!!

作用反作用の法則が成り立つことを仮定すると、運動量保存の法則が成り立つこと

運動量保存の法則が成り立つことを仮定すると、運動量保存の法則が成り立つ

なぜですか??よろしくお願いします!!

Aベストアンサー

物体1と物体2があるとする。
この2つの物体に外力は働いていないものとする。
そして、物体1が物体2に及ぼす力をF₂₁、物体に2が物体1に及ぼす力をF₁₂とする。

作用反作用の法則から
F₁₂+F₂₁=0 (1)

物体1の運動量をp₁、物体2の運動量をp₂とすると、ニュートンの運動方程式から
F₁₂=Δp₁/Δt
F₂₁=Δp₂/Δt

これを用いて(1)式を書き換えると
Δp₁/Δt+Δp₂/Δt=0
故に
Δp₁+Δp₂=0   (2)

時間Δtの間の運動量変化Δp₁=p₁’−p₁、Δp₂=p₂'−p₁とすると、(2)式は
(p₁’−p₁)+(p₂'−p₁) = 0   (3)
故に
p₁’+p2’=p₁+p₂   (4)
となり、物体1と物体2の運動量の和は保存される。

運動量保存則から作用反作用の法則を導くのは、逆の過程、つまり、(4)、(3)、(2)、(1)をたどればいい。

微分積分を使っていいのならば、もっとスッキリ解くことができるが・・・。


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