トリチェリの法則、トリチェリの原理、またはトリチェリの方程式としても知られるトリチェリの定理は、タンクの開口部から重力下で流れる液体の速度 v は、タンク間の垂直距離 h の平方根に比例すると述べています。液面と開口部の中心、および重力による加速度の 2 倍の平方根、単に v=(2gh)。 (地球の表面では、重力により毎秒約 32.2 フィート、または毎秒 9.8 メートルの加速度が発生します。) 1643 年に定理を発見したエヴァンジェリスタ トリチェリは、彼にちなんで名付けられました。
トリセリの法則
トリチェリの法則は、トリチェリの原理またはトリチェリの定理とも呼ばれ、オリフィスからの流出速度を指定する流体力学ステートメントです。
トリチェリの法則によれば、流体がオリフィスから流れる速度は、アパーチャの上の液体の自由表面の高さに等しい距離を自由に下降する速度に等しくなります。
液体で満たされたスリット (オリフィス) を持つ容器を考えてみましょう。
流体はスリットを通って流れ始めます。トリチェリの法則によれば、流体が流れる速度は、自由落下する物体が流体の自由表面からスリットの高さに等しい高さに到達する速度に等しくなります。 .
自由表面とスリットの間の距離は h に等しくなければなりません。
流体が流れる速度は、h の高さから自由落下する物体が到達する速度と同じです。
トリチェリの法則は、トリチェリの原理またはトリチェリの定理としても知られ、重力下でタンク内のオリフィスから流出する流体の速度 v は、タンク間の垂直距離 h の平方根に比例するという流体力学の声明です。液面とオリフィスの中心、および重力による加速度の 2 倍の平方根まで。
言い換えれば、オリフィスからの流体の流出速度は、重力下で 1 フィート落下した場合と同じです。イタリアの科学者であるエヴァンジェリスタ トリチェリは、1643 年にこの法則を発見し、彼にちなんで名付けました。その後、ベルヌーイの原理の特殊なケースであることが発見されました。
p1 +1 / 2pv1 ²+pgh1 =p2 +1 / 2pv2²+pgh2
ある状況では、トリチェリの方程式が導き出されます。粘度やその他の損失は無視する必要があり、オリフィスは小さくする必要があります。ベルヌーイの方程式では、流体が非常に小さなオリフィス (たとえば、大きなタンクの底) を通って流れている場合、大きな端での流体の速度は無視できます。さらに、流出速度は流れの方向の影響を受けません。したがって、開口部を通過する流体の流出速度は次の式で与えられます:
v=√2gh
トリチェリの法則の使用
トリチェリの法則は、日常の場面で役立ちます。物理法則は、液体の出口速度と容器の高さの間の重要なリンクを説明しています。この投稿では、この関係と、トリチェリの定理を使用して出口速度を計算する方法について説明します。
アプリケーション
液体の噴流がカバーする水平距離
表示スタイル HH が地面からのオリフィスの高さであり、表示スタイル HH が液柱の高さである場合、液柱の基部と同じレベルに到達するために液体の噴流が横切る水平距離は簡単に計算できます。地面 (液体の表面の高さ)。落下物体の規則から、表示スタイル HH はジェット気流の粒子が移動する垂直方向の高さであることがわかりました。
h=1 / 2gt²=>t=√2h / g ,
クレプシドラ問題
クレプシドラは、水の動きを利用して時間を計測する時計です。鍋の底に小さな穴が開いていて、水を逃がすことができます。逃げる水の量によって時間の長さが決まります。トリチェリの法則によれば、穴からの流出量は水位に比例し、水位が下がると排出量は一様ではなくなります。水位を一定に保つのは簡単な方法です。これは、絶え間なく水の流れを容器に流し込み、オーバーフローを上部の別の穴から排出できるようにすることで実現できます。
流入クレプシドラ
一貫した高さの結果として、底からの排出水は、時間測定のために均一な目盛りを備えた2番目の円筒形容器に集めることができます。これは流入のあるクレプシドラです。
あるいは、容器の設計を慎重に選択することにより、容器内の水位が適度なペースで低下するように制御することができます。容器内の水の残量を監視することで、均一な目盛で時間を計測できます。
結論
トリチェリの定理は、トリチェリの法則、トリチェリの原理、またはトリチェリの方程式としても知られており、タンク開口部から重力下で流れる液体の速度 v は、液体間の垂直距離 h の平方根に比例すると述べています。表面と中心…
