連休の明けの流体力学の講義4回目,概要は以下のとおり.
流体の静力学 2
全圧力
圧力の中心
局面に作用する全圧力
浮力
容器内の流体
[流体の静力学 2]
教科書の pp.42-69 の部分について解説した.
概ね教科書にそって説明したので詳細はここでは割愛する.
欠席したものは,例題,練習問題も含めて自習すること.
教科書の中の微分,積分の式による説明よりも,
「流体と物体との間の力はどのようにつりあっているか?」
に注目して,全体の状態のイメージをつかむようにしてほしい.
力のモーメントや回転運動については,念のため,工業力学の教科書の該当部分を参照しながら,復習すると良いだろう.
流れの状態のイメージをつかむという意味でも,以前に紹介した,『流れのふしぎ』を,通読し,また,興味をもったいくつかの簡単な実験をやってみることを強く推奨する.(キッチンやお風呂で遊びながら実験できる)
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[演習問題]
以下の演習問題は,授業中に,出席票の内容として行う予定だったが,講義が長引いたため,宿題となった.
次回,5/15 の講義のはじめに提出.
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演習1. 教科書のp.45の例題の変形
深さ 10m, 底面 20m x 20m の水槽が水でみたされているとき,
面A(10mx20m)のにかかる圧力はいくらか?
ただし,重力加速度 g: 9.81 m/s2 水の密度ρ: 1.0 x 103= 1000 kg/m3
演習2. 教科書のp.45の例題の変形
深さ 10m, 上側の底面 30m x 20m,下側の底面 20m x 20m の水槽
(つまり横からみると上底が長い左右対称な台形)が水でみたされているとき,
(30度手前に斜めのに傾いた)面Aのにかかる圧力はいくらか?
ただし,重力加速度 g: 9.81 m/s2 水の密度ρ: 1.0 x 103= 1000 kg/m3
ヒント p.43の2.7式の変形前の形に注目.面Aの面積は演習1より大きくなることに注意.
演習3 教科書のp.53, p54例題の変形
h = 3m
r = 2m
l = 2m とすると,Px, Py はそれぞれいくらになるか?
演習4 教科書のp.67の例題の変形
コップ直径12cm
コップの高さ 10cm
水の高さ6cm
水の満たされていない高さ4cm
としたとき,水面がちょうどコップのふちまで上がるときのコップの角速度ωはいくらか?
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5/15,5/22 の講義は,前半のなかでは最も重要な部分になるので,必ず出席するように.
教科書「基礎から学ぶ流体力学」について:
教科書が入手できていない学生は,生協だけに頼らず,以下の大型書店などにもあたって,早急に教科書を入手すること.
新宿東口 紀伊国屋書店 本店
新宿南口 紀伊国屋書店 新宿南店(タカシマヤタイムズスクエアビル)
新宿東口 ジュンク堂書店 新宿店(伊勢丹のはす向かい側,三越アルコット 6-8F)
少なくとも,上記の2つの紀伊国屋には,5/10の時点で店頭在庫されていた.