A 回答 (3件)
- 最新から表示
- 回答順に表示
No.3
- 回答日時:
#2さんの回答でよいとは思いますが。
トリチェリの定理で重力加速度gを除算して、水深から圧力を求めるときに再びgを掛け算していることになっていて、ちょっと無駄か。
単純にベルヌーイの定理を使って、(トリチェリの定理はベルヌーイの定理の特別な場合です。)
v^2/2 = p/ρ
v:流速、p:圧力、ρ:水の密度
から、圧力を求めればいいでしょう。
No.2
- 回答日時:
こんにちは。
理論的に計算すると、
圧力は、0.82kg/cm2=0.08MPa になります。
ピストンに加える力は、
1秒のときは、64.4kg、
5秒のときは、12.9kg、
で、1000mlの水を押し出すことができます。
計算の仕方は、水が針の中を流れる、
速度を求めてから、この速度を圧力に変換してやるのです。
(分かりやすいように、SI単位は使いません。)
まず、1秒で押し出す場合、
流量=速度×針の断面積(0.785cm2)なので、
1000ml/s=速度×0.785cm2になりますね。
(ここで、単位を変えます。すると、)
0.001m3=速度×0.0000785m2 になります。
速度を求めます、
速度=0.001 ÷ 0.0000785 = 12.7m/s
これで、速度が分かったので、圧力に変換します。
そのためには、トリチェリの定理を使います。
トリチェリの定理は、
v=√(2×g×H)で表します。
v=速度(m/s)、
g=重力加速度(9.8m/s2)、
H=水の位置エネルギー(m)、
12.7=√(2×9.8×H)
ここで、√を外すと、12.7×12.7=161になるので、
161=(2×9.8)×H になります。
Hを求めます、
H= 161 ÷ (2×9.8)=8.2m
8.2mは、水の位置エネルギーで、「水深」にあたるものです。
水深が8.2mのときの圧力は、
8.2t/m2=0.82kg/cm2(0.08MPa)ですね。
圧力が分かれば、ピストンに加える力を求めることができます。
ピストンの径が、100mm=10cmなので、
ピストンの断面積は、78.5cm2になりますね。
ピストンの断面積×圧力=求める「力」
78.5(cm2) × 0.82(kg/cm2) = 64.4kg
つまり、ピストンを64.4kgの力で押せば、
1秒で1000mlの水を押し出すことができるのです。
5秒のときは、
64.4 ÷ 5 = 12.9kgになります。
No.1
- 回答日時:
これは答えはでないのでは?
そもそも注射器に抵抗がなければ、力ゼロで水を押し出すことができると思います。注射張りを押す時に力がいるのは先端で限りなく尖って出口が狭くなっている為、そこにかかる摩擦力がすごく大きいからではないでしょうか?
結局はその摩擦力がピストンを押す時にかかる圧力になるのだと思います。
注射針がめちゃくちゃ太いのを想像してみてください。直径5cmくらいのを・・。
多分力をほとんどいれずに水を押し出すことができるはずです。
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- 医師・看護師・助産師 看護師さんに質問があります。 今日採血をしてもらいましたが、トンボのようなものではなく、普通の注射器 2 2022/11/17 12:59
- 物理学 物理の熱力学の第一法則の問題です。 なめらかに動く軽いピストンがついたシリンダー内に気体が閉じ込めら 1 2023/06/20 19:45
- 犬 犬 慢性腎不全に抗生剤? 1 2022/06/15 02:00
- 物理学 物理学 質問 2 2023/07/06 19:37
- 病院・検査 腕の内出血 2 2023/08/13 19:50
- 物理学 物理の問題が分かりません。 解説よろしくお願い致します。 ピストンのついた容器に一定量の気体を入れ、 2 2023/06/20 19:46
- 宇宙科学・天文学・天気 地球は完全なる球とし、光を地面に水平に発射します。その光は、後から発射点に(戻って)来ますか? 19 2022/08/25 16:08
- フリーソフト 1秒毎にキーの←を押すソフト 1 2023/03/06 04:27
- 物理学 示すように,真空中の直交座標系を考える。y平面に平行な つ領域Iと領域Iがあり,軸上の領域Iと領域I 1 2023/06/25 14:46
- iPad 11ヶ月ほど前にipad air4を購入して昨日突然電源がつかなくなり電源ボタンを長押しするとリンゴ 6 2022/07/15 02:03
このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています
おすすめ情報
このQ&Aを見た人がよく見るQ&A
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
おすすめ情報