親子におすすめの新型プラネタリウムとは?

水理学で計算法というものを使わないと計算できない問題があるのですが、計算法とはどんなものなんでしょうか。

A 回答 (3件)

水流は、流路の形状によって流れの様子が変わります。


水理関係公式集を見ると、流路形態別の公式・係数・計算・例題等が載っています。
私は下記URLの図書を参考にしています。

参考URL:http://gihodobooks.jp/book/1395-5.html
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分流・合流も含め、流路の形状によって、流れの様子がちがうので、水理学の公式集などには、いろいろな流路の公式やそこで使う係数や計算に使うグラフが書いてあります。

たいていの図書館にありますから、図書館で見るか借りると良いでしょう。
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エネルギー保存則、質量保存則のことでしょうか?

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Q分岐配管の流量計算について

分岐配管の流量計算について、質問させてください。

配管径、長さ、Q1、P1が既知であり、分岐後の流量を計算したいのですが、
どのような考え方で、計算できますか?

ご存じの方、計算方法を教えてください。

Aベストアンサー

 3と4の圧力が決まっていて、それぞれに流れる量を求めたいのでしょうか?あるいは流すべき流量が決まっていて、3と4への到達圧を求めるのでしょうか?
I.上記の前者の場合
(1)1→2間の圧力損失を求める
  これは通常のやり方(ファニングの式でしたっけ?)で計算できると思います。2の圧力をP2とします。
(2)Q3の値を変化させながら、2→3間の圧力損失がP2-P3になるようにします。
(3)Q4=Q1-Q3とし、2→4間の圧力損失を求めます。もし2→4間の圧力損失計算値がP2-P4よりも大きければ、2→4間にQ4は流れないということになります。この場合圧力損失を減らす必要がありますので配管径を変える、配管ルートを変えて長さを短くするなどを考えねばなりません。逆に圧力損失計算値がP2-P4よりも小さければ2→4間にバルブを入れるなどして圧力損失を増やす必要があります。

II.上記の後者の場合
 この場合は通常のやり方で圧力損失を求めるだけです。

 仕事で時々圧力損失の計算をすることがありますが、推算式自体がそれほど高精度ではないと思うのであくまで目安と考え、大抵配管径と長さだけ決めて(エルボとか分岐、径の変化などは考慮せずに)計算しています。
 ご参考になれば幸いです。

 3と4の圧力が決まっていて、それぞれに流れる量を求めたいのでしょうか?あるいは流すべき流量が決まっていて、3と4への到達圧を求めるのでしょうか?
I.上記の前者の場合
(1)1→2間の圧力損失を求める
  これは通常のやり方(ファニングの式でしたっけ?)で計算できると思います。2の圧力をP2とします。
(2)Q3の値を変化させながら、2→3間の圧力損失がP2-P3になるようにします。
(3)Q4=Q1-Q3とし、2→4間の圧力損失を求めます。もし2→4間の圧力損失計算値がP2...続きを読む

Q単位体積重量と密度の違い

 単位体積重量と密度ってどう違うのでしょうか?

 密度=ρ で、単位体積重量=ρg
 
 というだけで、ただ重力加速度が
 かけられているだけという意味な
 のでしょうか?

 工学関係の教科書を読んでいると、どちらも
 よくでてきますが、意味的になにか違うのでしょうか?

Aベストアンサー

物理屋の siegmund です.

密度は (質量)/(体積),すなわち単位体積あたりの質量です.
質量とは,物質の量.
SI単位なら,kg が単位です.

重さ(重量)は,(通常は地球上で)物体に作用する重力の大きさで,
その物体の質量と重力加速度gとの積に等しい.
力の次元をもった量で,SI単位なら,N(ニュートン)が単位です.
N = kg・m・s^{-2}
したがって,単位体積あたり重量は,N/m^3 がSI単位です.

結果的には質問の文にあるように,両者の違いはgがかかっているかどうかです.

物質を月に持っていくと,物質の量は変わらないので質量は不変ですが,
重力加速度が変わるので重量の方は約1/6になります.

9766 さんの比重はちょっと誤解があるようです.
比重は,ある体積の物質の質量を同体積の標準物質の質量で割ったもの.
固体や液体に対する標準物質は,通常は4℃の水ということになっています.
質量÷質量ですから,比重は単位のない量です.
同じ場所で測ればその物質と標準物質の重さの比をとってもよいので
(gがかかるだけだから,割り算の分母分子でgはキャンセルする),
比重という名がつけられたのです.
水は 1 cm^3 でほぼ1gですから,密度を g/cm^3 単位で表すと,
密度の数値と比重の数値は実用上は同じになります.

物理屋の siegmund です.

密度は (質量)/(体積),すなわち単位体積あたりの質量です.
質量とは,物質の量.
SI単位なら,kg が単位です.

重さ(重量)は,(通常は地球上で)物体に作用する重力の大きさで,
その物体の質量と重力加速度gとの積に等しい.
力の次元をもった量で,SI単位なら,N(ニュートン)が単位です.
N = kg・m・s^{-2}
したがって,単位体積あたり重量は,N/m^3 がSI単位です.

結果的には質問の文にあるように,両者の違いはgがかかっているかどうかです.

物質を...続きを読む

Q負圧の意味がわかりません

ある装置の説明に「負圧度-1.0MPaとする」という記載がありました。
物理が苦手で負圧の意味すらわからないくらいなんですけど
これってどうゆうことか説明できる方いますか?
圧力ってマイナスにはならないのじゃ・・・って思っているのですが。
少しでも知識のある方助けてください。

Aベストアンサー

密閉した部屋の換気扇(部屋の中から外へ)が作動した時にその部屋気圧は下がっていきます。この時の圧を負圧、静圧といいいわゆる真空になるように働く圧を言います。
逆に外から部屋の中に送るように働いた時を正圧、陽圧といいます。
「負圧度-1.0MPaとする」というのは真空状態にして行き1.0MPaとなった状態を意味します。この時に正圧と間違えないように-を付けていると思います。「負圧1.0MPa」または「真空圧1.0MPa」との表示でも良いと思います。

Q相乗モーメントってなんですか?

断面相乗モーメントと慣性相乗モーメントというものがあるらしいですが、それぞれどういう意味があるのですか?
また、これらを算出するには基準平面が必要なのですか?
私は3次元CADを使っていて、そのコマンドで断面相乗モーメントと慣性相乗モーメントを求めることができます。そのとき基準平面を指定するのですが、なんのための計算なのかよく理解していません。

Aベストアンサー

そうなんですよね。材料力学や構造力学の教科書を見ても,計算方法の説明や計算式の根拠は書いてあるけれど,その意味とか,何なのかというのは書いてないんですよね。私も,これらの意味を解説した教科書を見たことはありません。

前置きは置いといて,
剛体の任意の部分に力が作用したとき,この剛体は剛体上の回転軸を中心にして回転します。この回転力をモーメントと言ってます。そして,このモーメントに対する抵抗力の係数,つまり,回転しにくさを表すものが慣性モーメント(monment of inertia)です。この慣性モーメントを,材料の断面に適用したものが2次の断面モーメント(sectional moment of  the second order)で,断面2次モーメント(geometrical moment of inertia)と断面相乗モーメント(product of inertia of area)です。つまり,断面相乗モーメントと慣性相乗モーメントは全く同じものです。断面2次モーメントと断面相乗モーメントは,ちょっとだけ違います。

そこである整形な断面,例えば長方形断面があったとして,この長方形の図心を通り長辺に平行な軸をy軸,短辺に平行な軸をx軸として,x軸が水平になるように置いて,x軸を中心に回転させたときの抵抗係数が,断面2次モーメントで,この断面上の任意の微小断面積に回転軸からの距離の自乗を乗じたものの総和で表します。この時,この長方形はy軸を中心とした方向には回転していない事になります。
さて,ここからが本題ですが,この長方形をちょっとだけ回転させ,上下方向と左右方向に少しだけ移動させると,中心が少しずれて,少し横に寝た長方形になります。ここで,元のx軸(水平な軸)をxx軸とし,元のy軸をyy軸とし,xx軸を中心に回転させると,回転に対する抵抗力は,長方形が斜めになっているので,短辺方向の回転抵抗力だけでなく,長辺方向の回転抵抗力の影響を同時に受けることになります。そこで,この影響力をお互いに相乗じた抵抗影響係数として定義し,断面相乗モーメントと言います。結局,断面相乗モーメントというのは,ちょっと変形した(着眼点を変えた)断面2次モーメントなんです。

ただ,断面2次モーメントでは,回転に対する抵抗力がx軸方向だけだったので,
Ix=∫s(x^2ds)   ・・・sは面積
で,xの自乗でしたが,断面相乗モーメントは,両方向の影響係数なので,
Ixy=∫s(xyds)
で,xyとなり,
Mx=AIx+BIxy  (AとBは未定常数)
となります。当然,x軸又はy軸と図心が一致している場合は,お互いに影響せず,x=0又は,y=0となるので,断面相乗モーメントは零(0)となり,通常の断面2次モーメントに一致します。

以上,考えながら書いたので,多少わかりにくい所があるかもしれません。又,勘違いがあったり,語句の使い方が統一されていないかもしれませんが,ご容赦ください。

そうなんですよね。材料力学や構造力学の教科書を見ても,計算方法の説明や計算式の根拠は書いてあるけれど,その意味とか,何なのかというのは書いてないんですよね。私も,これらの意味を解説した教科書を見たことはありません。

前置きは置いといて,
剛体の任意の部分に力が作用したとき,この剛体は剛体上の回転軸を中心にして回転します。この回転力をモーメントと言ってます。そして,このモーメントに対する抵抗力の係数,つまり,回転しにくさを表すものが慣性モーメント(monment of inertia)で...続きを読む

Qエクセルで重複しているデータの抽出のしかたを教えてください。

エクセルで重複しているデータを抽出したいのですが・・。なにぶん初心者なもので簡単な方法があればよいのですが・・。
A列に日付 B列に企業名このデータが300件ほどあります。

 Å列      B列
1月 1日    AAAA社
1月 4日   BBBB社
1月 8日   CCCC社
2月 1日   BBBB社
2月20日    DDDD社
3月 2日   AAAA社

と、あるとしてB列の企業名が重複しているものを抽出したいのですが・・・。この場合 AAAA社とBBBB社ですが。
これを簡単に抽出する方法はないでしょうか?
教えてください お願いいたします。

Aベストアンサー

企業名がセルB2からセルB300まで入力されていると仮定します。
セルC2に IF(COUNTIF($B$2:B2,B2)>1,"*","") を入力し、セルC300までコピーして下さい。すると重複したデータの二番目以降に "*" のマークが付きます。
(注) 数式を下のセルまでコピーするため、COUNTIF($B$2 は絶対参照にして下さい。

Q流量の計算式。

流体の流量の計算式でこのような記述を教えて頂きました。
流量=(圧力元吐出口圧力-シリンダ入口圧力)/配管抵抗
流量は、流速×断面積ではないのですか?
これなどのような式なのでしょうか?
成立する場合単位を教えて頂きたいです。
できれば簡単な数値を入れて、計算式を教えて下さい。
お願い致します!

Aベストアンサー

>流量は、流速×断面積ではないのですか?
そうなのだけれど、今問題としているのは、圧力から流量を計算する式がどうなっているか、であるため
流速×断面積という回答ではアウト。

で、流量=流速×断面積という関係があるので、 流速と圧力の関係を式で示す方法でも可。

>これはどのような式なのでしょうか?
要するに、圧力差と流量は比例する、という式。

No.3の回答とは違います。No.3の回答は、圧力差と√流量が比例し、適当な範囲を取り出すなら、
そらは直線で近似できる、ということ。それ自体はそうなのですが、それなら
流量=(圧力元吐出口圧力-シリンダ入口圧力ーα)/配管抵抗
と、なにやら意味不明(=実験などで求める)の定数がオマケに入ります。

で、圧力差と流速は比例する場合と圧力差と√流速が比例する場合は、両方存在。
粘性が低い場合(たとえば水)が√流速に比例し、粘性が高い場合(たとえば油)が流速に比例します。
※厳密に言えば、√流速と流速の中間の中途半端な状態です。また、水の場合でも地下水(流速が遅く、かつ、管径が細い、と考えればよい)なら流速に比例します。
よって、油(など、粘性が高い流体)の場合の計算式がHPに示されていたものと思われます。

式を一般形で書くと、

ΔP=f ・ L/D ・ V^2/2g  (ダルシー・ワイズバッハの式)

f :比例定数(損失係数)
ΔP:圧力差 (=圧力元吐出口圧力-シリンダ入口圧力) 単位は、m。 (圧力を、流体の密度で割ったもの。)
L :管の延長  ただし、曲がりなどは、適当な倍率を掛けて直線に換算する。
D :管の直径
V :流速  お望みなら、Q/ (πD^2/4)と読み替える。
g :重力加速度 約9.8m/s^2

ややこしいのがfであって、定数と書いたけれど定数ではない......
油のような場合、f=X/V (X:今度こそ定数。) 、水の場合はfは定数(として解く場合と、Vの関数として解く場合の両方を使い分ける。)

油の場合、f=X/Vなので、式を整理すれば、
V=ΔP×β (β:式を整理し、管の直径などの定数から計算した定数)
Q=V/Aだから、
Q=ΔP÷(A/β)   ここで、A/βを配管抵抗と定義すれば、元の式と一致。

>できれば簡単な数値を入れて、計算式を教えて下さい。
それ、上の説明で、βの計算式を示すしか方法がないが....
動粘性係数とかレイノルズ数とか出てきて、とてもじゃないけど簡単じゃないです。

>流量は、流速×断面積ではないのですか?
そうなのだけれど、今問題としているのは、圧力から流量を計算する式がどうなっているか、であるため
流速×断面積という回答ではアウト。

で、流量=流速×断面積という関係があるので、 流速と圧力の関係を式で示す方法でも可。

>これはどのような式なのでしょうか?
要するに、圧力差と流量は比例する、という式。

No.3の回答とは違います。No.3の回答は、圧力差と√流量が比例し、適当な範囲を取り出すなら、
そらは直線で近似できる、ということ。それ自体はそう...続きを読む


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