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流れる水の運動エネルギーをどのように計算しますか?

流れる水の運動エネルギーを計算する方法は次のとおりです。

概念を理解する

* 運動エネルギー: その動きのためにオブジェクトが所有するエネルギー。 オブジェクトの質量とその速度の正方形に直接比例します。

* 流れる水: 動いている水、特定の速度と質量を所有しています。

流れる水の運動エネルギー(KE)は、次の式を使用して計算できます。

ke =(1/2) * m *v²

どこ:

* ke =運動エネルギー(Joules、Jで測定)

* m =水の質量(キログラム、kgで測定)

* v =水の速度(1秒あたりのメートルで測定、m/s)

運動エネルギーを計算するための手順

1。水の質量(m):を決定します

* ボリューム: 流れる水の量(リットル、立方メートルなど)を計算します。

* 密度: 水の密度(約1000 kg/m³)を使用します。

* 質量=体積 *密度

2。水の速度(V):

* 流量: 水の流量を測定または決定します(たとえば、1秒あたりのリットル、1秒あたりの立方メートル)。

* 横断面積: 水が流れるパイプまたはチャネルの領域を計算します。

* 速度=流量 /断面積

3。値を式に差し込みます:

* ke =(1/2) * m *v²

次の特性を備えた川があるとしましょう。

* 流量: 毎秒100立方メートル(m³/s)

* 横断面積: 20平方メートル(m²)

* 流れの長さ: 100メートル(m)

1。速度を計算します:

*速度=流量 /断面面積

*速度=100m³ / s /20m²

*速度=5 m/s

2。質量を計算します:

*ボリューム=流量 *時間

*ボリューム=100m³/s * 1秒=100m³

*質量=体積 *密度

*質量=100m³ * 1000 kg/m³=100,000 kg

3。運動エネルギーの計算:

* ke =(1/2) * m *v²

* ke =(1/2) * 100,000 kg *(5 m/s)²

* KE =1,250,000ジュール(または1.25メガジュール)

重要な考慮事項

* 単位: すべてのユニットが一貫していることを確認します(たとえば、キログラム、メートル、秒)。

* 平均速度: フォーミュラは、水流の平均速度を使用します。 フローが不均一な場合は、平均速度の計算を検討する必要がある場合があります。

* 水力発電: 流れる水の運動エネルギーは、水力発電所で発電するために活用されています。

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