圧力の比について（急用）

質問

「圧力とは（任意の）単位面積当たりにかかる垂直の力を指し、たとえ、面に斜めに力が作用しても、垂直成分だけを考えればいいのだから、当初の圧力（直角９０度上の垂直の力）とその力が、斜め４５度の斜面に作用する圧力の比など、ベクトルで表した場合、概ね、前者は、任意の四角形の２辺を合わせた長さに等しく、片や、後者は、同四角形の対角線の長さに等しい為、約１：0.7の比率で、（重力が働かない時は）前者の力の方が勝る」

上記は、正しいでしょうか、間違いでしょうか？
＊間違いがあれば、即、該当箇所をもって、理由付けの程を。

回答No.5

Tann3

No.4です。何か、エンドレスの質問ですね？　「補足」に書かれたことについて書きますが、そろそろ最後にしますよ。

＞以下サイト＜流体工学・・・＞の中段あたりの［曲がり管に働く力］の説明図に表示されたFx+ Fyの２辺を合わせた長さとFの対角線の長さの比を数字で記して戴けないでしょうか？

　この図の、Fx、 Fyの意味をよく理解してください。Fxは「Ｘ方向の運動量の変化」、Fyは「Y方向の運動量の変化」を表わしています。曲がり部の入口での運動量（X成分のみ）と、曲がり部の出口での運動量（Y成分のみ）との変化量です。
　従って、「Fx+ Fy」という物理量には、何の意味もありません。

　対角線の長さは、F=√（Fx^2+ Fy^2）　ですが、これは「Ｘ方向の運動量の変化」と「Y方向の運動量の変化」とから、ベクトル合成により運動量の変化の合成値を求めているものです。
　曲がりが90°で、入口と出口とで流体の運動量の大きさが保存されれば（Fxと Fyの大きさが等しい）、Fの方向は45°です。
　ただし、上に書いたように、Fは「曲がり部の入口と出口とで変化した運動量から、曲がり部の間に働いた力の合計値（積分値）を求めたもの」ですので、どこかにこの「Fという力」が働いているというのとは違います。あくまで、「曲がり部で流体が受けた（あるいは流体が配管に及ぼした）力の合計値（積分値）」ということです。

　そもそも、この図は、曲がり部に入る前の流体の運動量と、曲がり部を出るときの運動量とを比較して、曲がり部で流体の受ける力を求めよう、というものだと思います。
　ご指摘のサイトの一番上に書いてある「運動量の変化速度（運動量の微分）が、物体に作用する力に等しい」という「ニュートンの第2法則」を、流体にあてはめたものです。（加速度を a として、F=ma という「運動方程式」です）
　そこには、力の一要素として「圧力による力」も出て来ますが、「X方向にもY方向にも均等に働く力」として、Fxと Fyとに均等に加えられているにすぎません。（力なので、「（圧力）×（断面積）」として加えられています）

　このサイト自体が、流体に対する「運動方程式」の適用を解説したものなので、その趣旨を踏まえて、きちんと最初から理解されることが先決ではありませんか？

＞尚、「四角形の２辺を加え合わせた長さ」というのは、物理的にどんな意味を持つものなのでしょうか？」と尋ねられていますが...、先ずは、なぜ、お知りになりたいのか？　差し支えなければ聞かせて下さい。

　はあっ？　「この文章が正しいか判定してください」というご質問なので、「その文章に書いてある内容の意味」を聞いているだけですよ。物理的に何を指しているのか分からずに「正しい」も「誤り」も指摘できないからです。
　上に書いたように、そもそも「Fx+ Fy」には、物理的に何の意味もありませんから。

　ご自分の考えていること、組み立てた論理を、他人のサイトを利用するのではなく、まずご自分の客観的・論理的な言葉で表現して質問してください。科学的な文章で、「コピペ」はダメですよ。

お礼

お礼の前に、当方の下手な質問で、貴方に誤解云々を与えてしまったことをお詫び致します。

尚必要があれば、改めて補足質問なりさせて戴きますので、できれば「最後」と言わず、おつきあいの程を。

回答No.4

Tann3

No.2です。「補足」に書かれたことについて。

＞「圧力」とお書きなのを、流体における「動圧」に書き換えれば

　全ての「圧力」を置き換えたのでは、意味をなしません。力であれば、

＞面に斜めに力が作用しても、垂直成分だけを考えればいいのだから、

などということは言えません。力は「ベクトル」ですから、「垂直成分」と同時に「水平成分」も考えなければなりません。

　また、No.1にも書きましたが、

「ベクトルで表した場合、前者は任意の四角形の２辺を合わせた長さに等しく、後者は同四角形の対角線の長さに等しい」

という文の意味するところが全く理解できません。

少し書き替えて、

「ベクトルで表した場合、前者（＝「直角９０度上の垂直の力」＝「面に垂直な力」）は直行するベクトル成分による四角形の２辺を加え合わせた長さに等しく、後者（＝斜め４５度の斜面に作用する力）は同四角形の対角線の長さに等しい」

という意味でしょうか。この場合、「前者」の「四角形の２辺を加え合わせた長さ」というのは、物理的にどんな意味を持つものなのでしょうか？

さらに、

＞約１：0.7の比率で

という部分も、何故この数値が出てくるのか、理由・過程が不明です。

補足

改めて、以下サイト＜流体工学・・・＞の中段あたりの［曲がり管に働く力］の説明図に表示されたFx+ Fyの２辺を合わせた長さとFの対角線の長さの比を数字で記して戴けないでしょうか？

http://chemeng.in.coocan.jp/fl/fl13.html

尚、「四角形の２辺を加え合わせた長さ」というのは、物理的にどんな意味を持つものなのでしょうか？」と尋ねられていますが...、先ずは、なぜ、お知りになりたいのか？　差し支えなければ聞かせて下さい。

回答No.3

stomachman

「圧力」とお書きなのを、流体における「動圧」に書き換えれば、（そして、日本語表現の問題には目をつぶれば）概ね合ってるように思われます。
　しかし、何の断りもなく「圧力」と言えば、普通は（流れとは関係のない）静圧を指す。静圧については、「面に斜めに力が作用」するということがそもそもないんで、ご質問の文章は誤り。

　「ピトー管」について調べてごらんになるようお勧めします。

お礼

ご回答、ありがとうございます。

ピトー管等を調べて、尚も必要があれば、補足質問させて戴きますので、
改めて、ご直答の程を。

回答No.2

Tann3

No.1です。「補足」に書かれたことについて。

　「補足」のリンク先を見ましたが、ご質問との関連がよく分かりません。
　リンク先でも、「力」と「圧力」は全く独立に扱っていますよね？

　質問者さんは、「流体の運動による力」と「圧力」をごちゃごちゃにお考えなのではありませんか？

補足

回答No.3の方が、『「圧力」とお書きなのを、流体における「動圧」に書き換えれば、（そして、日本語表現の問題には目をつぶれば）概ね合ってるように思われます・・・』と言われているのですが如何でしょうか？

回答No.1

Tann3

回答がつかないようなので、おせっかいで書き込みます。

＞圧力とは（任意の）単位面積当たりにかかる垂直の力を指し

→（１）「（任意の）」は不要ですが、内容は正しいと思います。

＞面に斜めに力が作用しても

→（２）上の（１）にあるように、「圧力」は「面に垂直の力」です。斜めに力がかかる場合には、その力に垂直な面の単位面積を考えます。

＞当初の圧力（直角９０度上の垂直の力）とその力が

→（３）意味不明です。圧力を加える部分を考えて、その圧力（単位面積当たりにかかる垂直の力）のことですか？

＞斜め４５度の斜面に作用する圧力の比など、ベクトルで表した場合

→（４）上記の（１）（２）のように、その力に垂直な面の単位面積を考えるので、「斜め45度」とか「ベクトル」は意味をなしません。

＞概ね、前者は、

→（５）「概ね」とは？　さらに「前者」とは？　日本語の読解力がなくてすみません。

＞前者は、任意の四角形の２辺を合わせた長さに等しく

→（６）全くもって意味不明です。何の四角形ですか？　「２辺」とはどことどこですか？

＞後者は、同四角形の対角線の長さに等しい

→（７）これまた全くもって意味不明です。何の四角形ですか？　「対角線」はどこから出てくるのですか？

＞約１：0.7の比率で

→（８）この数値はどこから出てくるのですか？

＞（重力が働かない時は）

→（９）何故ここで突然「重力」が出て来ますか？

　おそらく、ご質問に書かれた文章の内容は「間違い」だと思いますが、どこがどう間違っているのかは、上記のように疑問だらけのため、明確に指摘することができません。
　もう少し、「科学的」「論理的」に記述いただけませんでしょうか。

補足

ご質問中の返答が遅くなりましたが、当方が意図する圧力等とは、概ね、以下サイト＜流体工学・・・＞の中段あたりの［曲がり管に働く力］を参照して貰えれば分かりやすいと存じるのですが、それでも「意味不明」の場合には、改めて、ご質問（指摘）の程をお願い致します。

http://chemeng.in.coocan.jp/fl/fl13.html