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1分間に2万トンの水を放出する温泉のライオン
こんにちは。 非常にくだらない質問なんですが、 1分間に2万トンの水を放出する温泉のライオンを作ろうと思った場合、 その口の大きさは、どれくらい必要になりますか? どんなに水を出すスピードがあっても、 ある程度の大きさの放出口が必要だと思うのですが。 1分間に2万トンということは、1秒間に３３３，３３３３３・・・トンの量を吐き出すことになりますが、 その水の出るスピード、放出口の大きさを知りたいです。 どういう式が必要になるのでしょうか? それを求める数式を教えてください。 真剣に知りたいので、ライオンに嫌悪感があるまじめな方は、ダムと考えていただいても結構です。 よろしくお願いいたします。
- himurokorosuke
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面白いですね、実際にそれだけ排水可能なライオンダムがあったら笑えますし、見たいと思います。 水の排出量 [立方メートル/秒] ＝ 水の流速 [メートル/秒] × 口の大きさ [平方メートル] ＞1分間に2万トンということは、1秒間に３３３，３３３３３・・・トンの量を吐き出すことになりますが、 水の比重を１と考えれば、３３３トンは３３３立方メートル(立米)となります。１秒間に３３３立米の水が排出されるわけですね。 まず流速を仮定してみましょう。とりあえず一秒間に１メートル進む流速と仮定してみましょう。これがどの程度の速さなのか。これは普通の川の中流部や下流部の流れなんかよりもずっと早いです。川に浮かんだ木の葉が１秒間に１メートルも進むのですから。 で、この速い流速で排出されたとしても、口の大きさは３３３平方メートルも必要になりますね、例えば縦１０メートル横３３．３メートルの口になります。 仮に流速が１０倍(実現可能かどうかは置いといて)だとしても口の大きさは３３．３平方メートルも必要です。 でかいライオンになりそうです。
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- poohhoop
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ちょっと別の比較を出して見ます。 あの黒部川第四発電所の水量が毎秒７２トンですから、その約４．６台分。 黒部ダムの貯水量が２億トンということですから、毎分２万トン放流すると一週間でカラになります。 また黒四発電所が33万5千ｋＷですので４．６台とすると１５０万ｋＷというところでしょうか。落差の問題があり一概にはいえませんが、毎分２００００トンというのは原子力発電所１機分以上ということでしょうか。 だいたい＃３の方の計算どおりですね。 なんか、とんでもないライオンですね。 というより、こんな温泉にゆっくり浸かっていられますでしょうか。
お礼
おはようございます。 お礼が遅れてしまいまして、申し訳ございません。 水力発電のダムでさえ毎秒７２トンとなると、 その訳５倍の量を放出するライオンが只者ではないということを改めて認識させられてしまいました。 原発１機になるとは、、、恐るべし！ライオン！！ ＞というより、こんな温泉にゆっくり浸かっていられます＞でしょうか。 はっはっはっ！ そうですね。 とても豪快ですよね。 ってゆうか、ただの大洪水ですね、、、 箱舟も真っ青でしょうね。（爆） ありがとうございました。 参考になりました。
補足
最後に、私のくだらない愚問に貴重なお時間を割いていただいて、大変ありがとうございました。 ご回答をいただけば、いただくほど質問が次ぎから次ぎへと湧き出してまいりますが、また次ぎの機会にお答えいただきますよう、よろしくお願いいたします。 ポイントを差し上げられなかった方々には申し訳ございませんが、なにとぞご容赦くださいますようよろしくお願いいたします。 再度お礼を申し上げます。 ありがとうございました。
- tegawa
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おもしろい質問です。 回答させてください。 ？？？仮定・・・こんなライオンができたら吐き出す水で水力発電所を作ってみたい、 私の暗算ですが 100万ｋｗ の発電は容易です。 今現在、日本では水力発電は1基 36万ｋｗ が最大 火力、原子力が1基 100万ｋｗ が最大 と思います。 こんなライオンが17頭いたら今年の夏も暑さなんか、糞くらい・・・・・夢と想像は大きい方がたのしい、 前回答者の資料をいただきました。お許しねがいます。
お礼
こんにちは。 ご回答ありがとうございます。 どういった計算式によって１００万KWになりますか？ 水力発電は水力によって羽？プロペラ?をまわして 発電させますよね？ 原発と同じパワーを持ってますか？！(。＞０＜。) すげえ！ 考えてみると、 その発電によって得たエネルギーで 水を圧縮、放出装置を動かして、 さらにプロペラを回す! 永久機関の出来上がりじゃないですか！！ ・・・この考え方にはどこに穴がありますか？ どこかで、作るエネルギーよりも消費するエネルギーのほうが大きくなりますよね・・・ ＞こんなライオンが17頭いたら今年の夏も暑さなんか これで足りないくらい電力消費は大きいんですか？！Σ(￣□￣|||) 今、全原発止めてていいんでしょうか・・・？ 違う疑問が出てきて、勉強になりました。 ありがとうございました。
- yosh3
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水量＝流速ｘ水断面積 ですから ゆっくり流れる場合だと １ｍ／秒くらいとして Ａ＝２００００／６０／１．０＝３３３ｍ２ ですから直径＝２√（３３３／π）＝２０．６ｍになります。口がこれならいったい身長はどれくらいだろう！。 もうすこし速くして５ｍ／秒の場合は Ａ＝２００００／６０／５．０＝６６．６ｍ３ 直径＝９．２ｍ これでも相当なものです。 では極端に速く、例えばウォータージェットくらいなら 流速＝１０００ｍ／秒くらいですから Ａ＝２００００／６０／１０００＝０．３３３ｍ２ 直径＝０．６５ｍ お～スゴイ。 直径６５ｃｍの水がマッハ２で吹き出す！
お礼
こんにちは。 早速のご回答ありがとうございます。 口を丸い円として考えてくださったんですね。 ＞２√（３３３／π）＝２０．６ｍ 円なのでパイは関係してくるような気がしますが、 √はどういう関係があるんでしょうか・・・？ すみません、全く理系はだめで・・・ 直径２０Mのくち!! ｗ（￣△￣；）ｗおおっ！ そんな温泉は・・・グスグス （＞＜。）。。 ＞流速＝１０００ｍ／秒くらいですから っていうことは、時速３６０００００KM！！ ＞お～スゴイ。 直径６５ｃｍの水がマッハ２で吹き出す！ そんな打たせ湯はイヤ！！ どばーっ（┬┬＿┬┬） そんな消防車があったら火事なんかいっぱつなのに!! ・・・マッハって、秒速３６０Mじゃなかったですっけ?? 秒速１０００Mって事は約マッハ３ですか？？？ 違いますか?(;^_^A アセアセ… ありがとうございました。 とても参考になりました。
お礼
こんにちは。 早速のご回答ありがとうございます。 ・・・・・・ぶは！ ばんばんっ！┃☆ヾ(≧▽≦)oひゃっはっはっ!! す、すみません！ ご回答を見まして思わず想像してすごく笑ってしまいました。失礼しました。 そんなにすごいことになるんですか！？ ＞３３３トンは３３３立方メートル なるほど！これはわかりやすいです。 つまり、約７メートルの正方体の水が次々に出てくると想像すればよいのでしょうか? これが1秒ごとに出てくるということですよね? 「口の大きさは３３３平方メートルも必要になりますね、例えば縦１０メートル横３３．３メートルの口になります。」 あれ？違いますか? 水を四角の立方体と考えたんですが、 ・・・むずかしいです・・・？？？(;^_^A アセアセ… ３３３平方メートルの秒速１メートルの奥行きのある水・・・ なるほど、３３３X1で、３３３立方メートルですね。 ということは、私の考えは何が間違っているんでしょうか??? ああ、そうか、奥行き７Mある水が１秒間に出ようとすれば、その分スピードが必要になるんですね。秒速７Mですね。 わかりやすく、３３３トンの正方体の水が１秒間に出ようとすると、どんな正方体になりますか？？？ それとも、正方体としては無理ですか? う～～ん、、、こんがらがってきました・・・ 「一秒間に１メートル進む流速と仮定してみましょう・・・普通の川の中流部や下流部の流れなんかよりもずっと早いです。川に浮かんだ木の葉が１秒間に１メートルも進むのですから。」 う～ん、想像しづらいです・・・ １秒に１メートルということは時速３６KMですよね。 原付と同じようなスピードで進む水・・・？？？ 実際に見てみないと・・・ 台風のときの川ぐらいでしょうか? ＞縦１０メートル横３３．３メートルの口になります。 こんなマーライオンはいやですね・・・ ＞仮に流速が１０倍(実現可能かどうかは置いといて １秒間に３３３トンの水を１０M進める・・・ どれだけの力が要りますか？？？ こうなると、物理の問題でしょうか？ ５００万馬力ぐらいなんでしょうか・・・ 次々に疑問が上がってきますが、 親切にお答えくださいまして、ありがとうございました。