問 題
流体の基礎に関する次の文章の( )内に入る語句の組合せとして、正しいものはどれか。
流管の二つの断面A、B間における流れの力学的エネルギーの保存を仮定すると以下の式が得られる。
この式は、( ア )と呼ばれ、各辺の第一項を( イ )、第二項を( ウ )、第三項を位置圧と呼ぶ。ただし、ρ:密度、U:速度、P:圧力、g:重力加速度、h:高さ。
ア イ ウ
- ベルヌーイの定理 動圧 静圧
- ベルヌーイの定理 静圧 動圧
- ベルヌーイの定理 動圧 絶対圧
- 連続の式 動圧 静圧
- 連続の式 動圧 絶対圧
正解 (1)
解 説
問題文に載っている式はベルヌーイの定理という重要式なので、ぜひ名称と式の形を合わせて覚えておいてください。
これは、問題文の最初に書かれているように、流れの力学的エネルギーの保存を式にしたものです。式の内容としてはエネルギー保存の法則と似ていて、エネルギー保存の法則の各項を体積で割ると、どの項も圧力で表され、問題文の式になります。
よって、この式の各項は圧力となるので単位は[Pa]で、第一項が動圧、第二項が静圧、第三項が位置圧と呼ばれています。これらは、エネルギー保存の法則との対応で考えると以下のようになります。
- (左)ベルヌーイの定理 (右)エネルギー保存の法則
- 第一項:動圧 運動エネルギー
- 第二項:静圧 仕事
- 第三項:位置圧 位置エネルギー
以上から、( ア )、( イ )、( ウ )にはそれぞれ、「ベルヌーイの定理」、「動圧」、「静圧」が入ります。
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