流体力学（ベルヌーイの定理）の質問です。

質問

流体力学（ベルヌーイの定理）の質問です。

解法・答え方をぜひ教えてください。

図がないので分かりにくいかもしれませんが・・・
水で満たされた水槽がある。水槽の底にある栓を抜き排水口から流出させる。栓を抜いた直後の流れだす水の流量を求めよ。

排水口の内径：4cm
水槽の底から水面までの高さ：98cm
重力加速度：9.8m/s・s

水槽の断面積は十分大きいため、栓を抜いた直後の水面の下がる速度は0m/sとする。
今まで物理にふれたことがないので・・・
よろしくお願いします。

回答No.1

mailan · ベストアンサー

ベルヌーイの定理はご存知ですか？

ベルヌーイの定理により、
水槽の水面の水の速さ、圧力をv1,P1とし、排水口の水の速さ、圧力をv2,P2とすると

v1^2/2+p1/ρ+GZ=v2^2/2+P2/ρ

今v1=0,P1もP2も大気圧なのでP1=P2より、v2だけが未知数となります。
v2がわかれば後は流量を求めるだけです。

補足

補足というより質問です。

ＧＺはベルヌーイの定理で言う「位置エネルギー」として考えていいのでしょうか？

ベルヌーイの法則
　１/2ρｖ＾２+ρｇＨ+Ｐ＝Ｃ（一定）

ということは、ρｇｈの部分がＧＺということで大丈夫でしょうか？

何度もすみません。

回答No.2

mailan

そうですよ。
１/2ρｖ＾２+ρｇＨ+Ｐ＝Ｃ（一定）に１/ρをかけると
v1^2/2+p1/ρ+GZ=v2^2/2+P2/ρ
の形になりますよね。

ｚ＝0．98mです。

お礼

ありがとうございました。

早速解いてみます。