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。
式
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
例
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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