次の式に数値を入れ計算して下さい、お願いします。

質問

次の式に数値を入れて計算してほしいのですが宜しくお願いします。

大きな水槽に水を入れ、水面下３ｍのところに直径２ｃｍ（ｄ₂）の丸い孔をあけた場合、この孔から出てくる水の速度（Ｕ₂）はいくらになるか、また、面積（Ａ₂）の孔から排出される毎秒当たりの流量は（Ｑ₂）はいくらになるか。ただし、水槽の水面は非常に大きく、水が流出しても水位が変わらないこと、および粘性、空気の抵抗、流出口の摩擦は無視するものとする。
ｇ（重力加速度）＝９．８ｍ／ｓ²

Ｕ₂ ＝√2gH (m/s)　　　※√はＨまでぶら下がっています

Ｕ₂ ＝√2×9.8×(1) ＝ (2) (m/s)　※√は(1)までぶら下がっています

Ａ₂ ＝(3)²×π÷４＝（4) (m²)

Ｑ₂ ＝(2)×(4）＝（5） (m³/s)

上の式に数値を入れ計算して欲しいのですが？宜しくお願いします。

回答No.3

noname#156442 · ベストアンサー

本当に分からないの？
ふざけて聞いてるんじゃないの？
・・・と思いますが、本当に分からなくて真面目に聞いているとして、以下回答します。

＊私は、テキストの下付きの書き方が分からないので、直径d、流速U、面積A、流量Qとして回答します。

U=√(2gH) = √(2×9.8×3) = √58.8 = 7.668 [m/s]

A=πr^2=π(d/2)^2=π(d^2/2^2)=πd^2/4 = π×0.02^2/4 = 0.000314 [m2]
　＊直径2cmの穴は、単位をメートルに直さなければならないので、d=0.02[m]となる。

Q=UA=7.668×0.000314=0.0024 [m^3/s]

まとめると、
(1)3
(2)7.668
(3)0.02
(4)0.000314
(5)0.0024

お礼

本当に解らないだけで決してふざけてはおりません、丁寧な回答ありがとうございます本当に助かりました。

回答No.2

B-juggler

根本的に何か大きな間違いかな？　と思ったけど、

空欄か～。　基本的な物理の問題だとは思うけど。

そうねぇ・・・。

（位置エネルギー）　＝　ｍｇｈ　（ｈは　グランドからの高さね）

多分この問題は　Ｈ　「ｍ」浮かんでいるってことだろうね、底面が。

（運動エネルギー）　＝　（１／２）ｍｖ＾２　←　水が流れ出しているエネルギーですね

他にエネルギーのロスはないから、（位置エネルギー）＝（運動エネルギー）として
いいんじゃないかな？

Ｈ　を求めるって事だけでしょうが。　ってでているのか。

積分はしなくていいと思うんだけど、水面が変わらないから、微分方程式ではないしね。

底面の穴のところの水の持つ位置エネルギーを、出すだけかな。

　＃だからもう出ているって！　ヽ（・∀・）ノ　ワチョーイ　

あとは、穴の面積か。　「ｃｍ」なので　単位に注意が要るだけかな。

４で割ってあるのは、直径ででているからでしょうかね。　πｒ＾２　でいいわけだから。

　＃ｒは半径ね。　ちゃんと書いておかないとね＾＾；

流量だから、（速度）×（流出面積）　なので、掛ければ終わりか。

完全に物理だね＾＾；　数学じゃないよ。

これで分からなかったら物理で出しなおしてみてください。

そのときはこれを閉じることを忘れずにね。　マルチポストってのに引っかかるようです。

でね、一個だけまずい表現。

ルートの中身なんだけど、（　）　でくくっておいたほうがいいよ。

ぶら下がっています　でも分かるけれど、（　）　のほうが早いね。

（１／２）ｍｖ＾２　＝　ｍｇｈ

ｖ＾２＝２ｇｈ　　よって、　ｖ＝√（２ｇｈ）　こういう風に書いたほうが

分かりやすいし、書きやすいですよ。

ってことで、丸投げには全部答えださないのでヒント。

これは答えかな？　(=^. .^=)　ｍ（＿　＿）ｍ　(=^. .^=)

お礼

色々アドバイスありがとうございます、物理・数学は大の苦手で見るのも嫌なくらいですが、どうしてもクリアしないと前に進めないので頼ってしまいました、√（２ｇｈ）勉強になりました、感謝しております。

回答No.1

fjnobu

少しは自分でしたんですか？
他人に、頼ってばかりでは実力にならんでしょう。

お礼

少しは自分でしました、ネットで質問するのは初めてです、実力をつける為に聞いた訳ではありません、ただ答えを知りたかったのです、回答ありがとうございました。