No.2ベストアンサー
- 回答日時:
「2つの水槽」と「間をつなぐパイプ」とで混乱があるのではないでしょうか。
式の中の最後の項はパイプの中を通る流れに対してのものです。低い方の水面のものではありません。2つの水槽は水面の高さの差がHというところで考慮されています。どちらの水面の高さの変化速度も小さいとしています。右辺が一方の水槽、左辺がもう一つの水槽を表しているのではありません。
v=0とすればパイプの中の流れもないことになります。
ベルヌーイの式はエネルギー保存の式の変形です。式の左辺は位置エネルギーの変化です。右辺はエネルギー損失の分と運動エネルギーです。
流体力学は大昔の記憶です。でもこんなものではないかなと思っています。
No.3
- 回答日時:
水面がHから0になるまでの過程を、実際と違えて思考的に仮想で考えるのです。
つまり、円筒状の水の流れが右の水槽に入って行っても、そのままの円筒の形で突き進むと考えます。
水面が0になった時、H分の位置エネルギーの減少分が、仮想的なその長い円筒状の水の運動エネルギーに転化したと考えるのです。
実際は、その円筒水流は、水槽内では、直ぐに槽内の水の不規則な運動になる訳です。
最後は、その不規則な運動のエネルギーも消散の感じで、静止した水になる訳です。
No.1
- 回答日時:
この式は、左辺は水面が高い水槽の水面、右辺は水面が低い水槽の水面、とを比較したものです。
水面の速度が必要ですが、流出管内の流速に比べて、非常に小さい、と仮定し、ゼロとなっています。左辺の速度は、流出管の出口の速度で、出口損失に相当します。出口損失も、入り口損失も、出入り口の形状をベルマウスのようになめらかにすると、少なくすることができますが、特に、出口が、単純に管を切断した形では、ほとんどこの式のようになります。
もちろん、最後には水面が、左右同じになるので、管内の速度はゼロになりますが、このときは、Hもゼロになります。Hがゼロでない限り、速度はゼロにはなりません。
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