Re: [問題] 流體力學-等加速運動求解壓力

看板 Physics
作者 ERT312 (312)
時間 2024-06-10 18:55:49
留言 58 ( 7推 0噓 51→ )
回文 2則
※ 引述《c22764942 (自由海豚)》之銘言: : ╭──────────── 提醒:版規三及版規四 ─────────────╮ : │解題文需附上自己的解題過程或自己對題目的理解 │ : │問題文需先自行查過網路資料並附上對資料的初步理解 │ : │問題獲得回答後也勿任意刪除文章,並適度的向回答者表達感謝之意 │ : ╰──────────────────────────閱讀後可用ctrl+y刪除╯ : 【出處】95年水利技師-流體力學第五題 : 【題目】(題目的文字敘述,如有圖片亦可提供圖片) : https://i.imgur.com/dCVbCuE.jpeg
Re: [問題]  流體力學-等加速運動求解壓力
: 【瓶頸】(解題瓶頸或思考脈絡,請盡量詳述以利回答者知道要從何處講解指導) : 我的想法是用流體靜力學的Euler’s Eq求解,算出來自由液面的高度超過蓄水箱高度 : ρa=ρg-梯度(P) : 梯度(P)=ρ(g-a) : 不知道是不是想法錯了,請前輩們指點,謝謝。 : https://i.imgur.com/jzD9jkG.jpeg
Re: [問題]  流體力學-等加速運動求解壓力
: 我的想法是參考 : https://i.imgur.com/EL21xCL.jpeg
Re: [問題]  流體力學-等加速運動求解壓力
: https://i.imgur.com/f4dGwpO.jpeg
Re: [問題]  流體力學-等加速運動求解壓力
兩種方法 第一種是採用等加速度坐標系(相對於水箱靜止)來描述 因牛頓第二運動定律只能在慣性坐標系使用 所以必須引入假想力修正 最後算出"新的g"= -3i-7.5j 大小約 8.0777472.. 而新的水面交箱子最右邊於(4,2.2),交箱子頂部於(2,3) (以A點為原點的直角座標系描述) 過(4,2.2)與(2,3)的直線為 0.4x+y-3.8=0 所以原點到直線的距離為 3.5282... (代高中數學的公式,這次用excel算應該不會錯了) A點壓力=1000*8.0777*3.5282=28500 Pa 第二種方法:採慣性坐標系描述,箱體與水作等加速度運動 A點與箱體右下角壓力差為 -1000*4*3=-12000 Pa 最右下角垂直向上到新水面的壓力差為 -1000*(9.8-2.3)*2.2 =-16500 Pa -12000-16500=-28500 Pa (水面壓力-A點壓力) -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 111.255.218.137 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Physics/M.1718016951.A.9EA.html

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c22764942 謝謝E大,我找時間再算一次,感謝 06/11 06:57 1F
c22764942 https://i.imgur.com/txvWc42.jpeg 06/11 06:58 2F
Re: [問題]  流體力學-等加速運動求解壓力
2F
c22764942 https://i.imgur.com/Iuxb3cb.jpeg 06/11 06:59 3F
Re: [問題]  流體力學-等加速運動求解壓力
3F
c22764942 有前輩分享的解法,請參考,裡面有一個我沒有想到的, 06/11 07:01 4F
c22764942 先假設水箱高度足以擋下左側的水位,右側降低的高度等 06/11 07:01 5F
c22764942 於左側升高的高度。 06/11 07:01 6F
c22764942 E大,請問一下,等加速座標系統與慣性座標系統有什麼差 06/11 10:43 7F
c22764942 別? 06/11 10:43 8F
ERT312 無言 我都給你兩種正確做法了 而且計算也不再失誤 06/11 14:03 9F
ERT312 你還拿一個錯誤的法要我參考 06/11 14:03 10F
ERT312 你不覺得他那個做法哪裡奇怪嗎 已經不是在算原來的題目了 06/11 14:04 11F
ERT312 我只要稍微改一下題目 例如原水面高維持2.8,但箱體高改為 06/11 14:06 12F
ERT312 2.9,也就是空隙是0.1,那個做法還是會算出A點壓力27036Pa 06/11 14:07 13F
ERT312 要打開上蓋也行,正確的做法是延長加速後的新水面 06/11 14:12 14F
ERT312 (必須補水)也就是延長直線 0.4x+y-3.8=0 交y軸於 (0,3.8) 06/11 14:13 15F
ERT312 此時A點垂直向上到水面的距離為3.8米 06/11 14:14 16F
ERT312 所以A點壓力為 1000*(9.8-2.3)*3.8 = 28500 Pa 06/11 14:16 17F
c22764942 E大您好,跟您請教一下,方法一的(4,2.2) & (2,3)要怎 06/13 18:47 18F
c22764942 麼算出來?謝謝 06/13 18:47 19F
c22764942 https://i.imgur.com/tT5BVSk.jpeg 06/13 18:53 20F
Re: [問題]  流體力學-等加速運動求解壓力
20F
c22764942 https://i.imgur.com/fSoPz9H.jpeg 06/13 19:08 21F
Re: [問題]  流體力學-等加速運動求解壓力
21F
c22764942 我想到了,利用自由液面的斜率與水沒有溢出(體積相同 06/13 19:09 22F
c22764942 )的條件,謝謝 06/13 19:09 23F
c22764942 E大您好,請問等加速座標系統與慣性座標系統有什麼差別 06/14 14:24 24F
c22764942 ?一個座標原點定在固定參考體嗎?慣性座標定在蓄水箱 06/14 14:24 25F
c22764942 嗎? 06/14 14:24 26F
c22764942 請問是流體力學:Lagrangian 描述法 or Eulerian描述法 06/14 19:54 27F
c22764942 嗎? 06/14 19:54 28F
ERT312 不是,Lagrangian/Eulerian specification 基本上還是使用 06/15 11:32 29F
ERT312 慣性坐標系,只是一個關注的是漱口杯一個談的是大海 06/15 11:33 30F
ERT312 如果你沒聽過非慣性坐標系或是慣性力假想力,那就不要管那 06/15 11:34 31F
ERT312 種方法了,把你課本上學到的方法弄熟才是王道 06/15 11:35 32F
ERT312 我感覺你雖很努力補習刷題但課本沒讀熟,這樣要同時應付 06/15 11:37 33F
ERT312 研究所跟技師考(若我沒猜錯的話)不太妙哦,而且你上的補 06/15 11:38 34F
ERT312 習班有點雷,先加強基礎能力再刷題才能事半功倍 06/15 11:40 35F
ERT312 基礎能力就像你之前問的拋體運動,已經知道微分微錯了 06/15 11:43 36F
ERT312 卻無法自己找出錯誤,這題流體靜力學在推文問要不要考慮g 06/15 11:44 37F
ERT312 不考慮重力場哪來的水壓水平面(未加速前)? 06/15 11:46 38F
ERT312 這些問題要靠自己把基礎能力補上,上補習班狂刷題幫助有限 06/15 11:49 39F
c22764942 謝謝E大的指點 06/15 13:51 40F
c22764942 E大您好,有一個小問題,計算A點壓力,為什麼可以用ρ* 06/15 14:15 41F
c22764942 等效重力大小g’*自由液面到A點最短距離?謝謝 06/15 14:15 42F
mantour 等效重力場為g'的意思就是在系統運動在加速座標中看起來 06/16 00:15 43F
mantour 跟系統在慣性座標中受到重力g'時的運動相同 06/16 00:15 44F
mantour 這題中系統在加速座標中看起來像是在有一個g'的重力場的 06/16 00:19 45F
mantour 慣性座標中呈現靜力平衡 06/16 00:19 46F
mantour 請問在重力場g'中靜力平衡的液面下壓力怎麼算呢? (請 06/16 00:20 47F
mantour 注意等效重力場g'的方向) 06/16 00:20 48F
ERT312 先考慮一個質量m的質點受力運動,但由兩個不同參考坐標系 06/16 11:23 49F
ERT312 描述 O 與 O',其中O是慣性坐標系,O觀察O'具有加速度 06/16 11:24 50F
ERT312 a_O'O,牛頓第二運動定律可在O使用,所以 F=ma_mO 06/16 11:26 51F
ERT312 假設O'觀察到的外力和 F 與質量 m 皆不變 06/16 11:27 52F
ERT312 於是 F=ma_mO=m(a_mO'+a_O'O),F-ma_O'O=ma_mO' 06/16 11:30 53F
ERT312 所以在O'套用運動定律必須加上一個假想力 -ma_O'O 06/16 11:32 54F
ERT312 這個假想力可與原本的重力mg合併看成一個"等效重力" 06/16 11:33 55F
ERT312 其餘照舊, 這樣就可以使用 p=ρgh 了 06/16 11:35 56F
ERT312 p=ρgh 這個公式國/高中就有教了,不一定要使用微分推導 06/16 11:36 57F
c22764942 謝謝m大和E大的解說,感謝 06/16 12:07 58F

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