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液体が底に穴が出る容器の速度はどれくらいですか?

容器の底にある穴から出てくる液体の速度は、 torricelliの定理によって決定されます 。この定理は、流出の速度(穴を出る液体の速度)は、穴の上の液体の表面と同じ高さから自由に落ちた場合にオブジェクトが持つ速度に等しいと述べています。

これが式です:

v =√(2GH)

どこ:

* v 穴(m/s)を出る液体の速度

* g 重力による加速(約9.8 m/s²)

* h 穴の上の液体の表面の高さ(m)ですか

説明:

* 圧力: 容器の底部の圧力は、穴の外側の圧力よりも高くなります。この圧力差は、穴の上の液体柱の重量によるものです。

* ポテンシャルエネルギー: 容器の表面にある液体は、穴の上の高さのためにポテンシャルエネルギーを持っています。

* エネルギーの保存: 液体が穴から流れると、ポテンシャルエネルギーを失い、運動エネルギーを獲得します。 Torricelliの定理は、エネルギー原理の保存の結果です。

仮定:

*コンテナは、上部の大気に開放されています。

*穴は、容器の横断面積に比べて小さいです。

*液体は非圧縮性で摩擦がない(理想的な流れ)。

重要な考慮事項:

* 実際のアプリケーション: 実際のシナリオでは、摩擦や粘度などの要因は、Torricelliの定理からの理論的価値と比較して実際の速度を低下させる可能性があります。

* 流量: 穴を出る液体の速度は、流量(単位時間あたりの液体の体積)を決定する1つの因子にすぎません。 穴の横断面積も重要な役割を果たします。

流体のダイナミクスやTorricelliの定理について他に質問がある場合はお知らせください!

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