> 홍반장님께서 말씀하시길....
>
> 제가 네이버에 질문 하였던 내용입니다,,답변은 올라 왔는데 제 생각이랑 다르네요..
> 그래서 여기 한번더 질문 드려요,,
>
> 첨부파일 1 입니다
> http://kin.naver.com/qna/detail.nhn?d1id=11&dirId=1114&docId=148649864
>
> 그리고 두번째 질문인데요 이건 아무도 답을 안해주셨어요
> 첨부파일 2번 봐주세요
> http://kin.naver.com/qna/detail.nhn?d1id=11&dirId=1114&docId=148651565
>
>
>
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첨부파일 1의 답을 잘못생각해서 다시올립니다.
님이 물어보신게 물쌀이 빨라지면 호스가 춤을 추는 이유인가요?
맞다면 이유는 아래와 같습니다.
한쪽 끝이 고정된 경우 자유단(자유로운 끝)은 물쌀이쎄면 춤을 추는데요.
이것은 작용 반작용때문인것 같습니다.
물쌀과 함께 고정된 물체는 같은 방향으로 진행하길 바라지만
한쪽 끝이 고정된 경우 호스는 그럴수 없습니다.
호스에서 뿜어져 나오는 물과 1차적으로 공기 2차적으로 지면 과의 반작용으로 생기는 힘은 호스가 받게되고 반대방향으로 호스가 움직입니다.
이때 지면과의 방향이 비스듬 하다면 대각선 방향으로 힘을 받아 호스가 이동하게 될것이고 호스의 끝이 하늘을 향한다면 아래 대각선 방향으로 빠르게 떨어질 것입니다.
즉 이런식으로 호스가 움직이면서 작용과 반작용의 방향이 랜덤으로 틀려지게 됩니다.
그것은 호스가 매우 단단하여 탄력이 전혀없는 경우라면 발생하지 않습니다.
허나 고무호스라면 이런 현상이 잘 발생할 것이고 게다다 입구가 좁은 호스라면 특히 그럴것 같습니다.
2. 내용을 잘 봤습니다.
일단 주어진 조건에서 적용 가능한 법칙은 베르누이 방정식으로 충분합니다.
a1(호스의시작점의 단면적) a2(끝나는 지점의 단면적)
v1(시작지점의 속력) v2(끝지점의 속력)
나오는 속력은 a1v1=a2v2 라는 조건으로 알수 있습니다.
비 압축성 유체의 경우 구멍이 좁아지다 넓어지는 것과 관계없이 부피가 일정합니다.
a1의 단면적을 갖는 구멍을 통과하는 것과 a2의 단면적으로 통과 할때의
a1이 a2 보다 큰 구엄이라면
동일한 t(시간 간격) 안 움직인 변위가 각각 x1과 x2라면
움직인 부피의 변화는 a1x1(부피) =a2x2(부피)
여야 하기 때문입니다. 따라서 속력은 양변을 t로 나누어 줌으로써
알수 있습니다.
위식에 근거하여 생각해 보면 구멍이 넓은 구멍에서의 속력은 구멍이 작은 곳에서의 속력보다 느리다는 것을 알 수 있습니다.
또한, 날아간 거리를 알기위해서는 추진력을 알아야 합니다.
최초 얼마의 힘을 줬는지 알아야 합니다.
이것은 계량기나 혹은 욕조에 단위시간당 값을 알고있는 부피의 그릇에 물을 담아서 알수 있습니다.(문제집이라며 주어질듯.)
이때 사용하는 방정식은 베르누이 방정식을 그대로 적용합니다.
베르누이 방정식에 의하면 속력이 증가하면 압력이 줄어듭니다.
이때 압력은 에너지 보존의 원리에 따릅니다.
즉 압력이 줄어든 만큼 물입자가 갖는 속력이 증가한다는 것입니다.(정비례는 아닙니다. 베르누이 방정식에는 포텐셜 에너지항도 존재함으로 허나 님이 보여준 그림에서는 (호수안의매순간의 포텐셜에너지가 동일하므로 이부분은 생각하지 않아도 됩니다.)
즉 최초의 압력이 세면 그만큼 물쌀도 쎄집니다.
결국 상식이 틀리지 않았다는 것이죠.
이것을 깊게 이해하려면 책을 참고하시면 될듯합니다.
베르누이가 말한 압력이란 입의의 폐 경로에서 시작점의 압력과 도착점의 압력을 가정해서 기술했습니다.
의문점이나 틀렸다고 생각되는 부분이 있다면 남겨주세요~ |
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[Re]유체관련 질문 1 입니다(수정2)