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1からの水理学(5)クイズ風

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    選択問題です

    だいぶ前に、放水された水もボールのように、圧力水頭Hpをゼロとして扱えるという仮定で話につとめました。次のQで正しい項目を選択してください(複数選択可)。

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    図1 そもそもどちらも放物線?

    👉Q:圧力水頭Hpをゼロと仮定できた理由は、
    □圧力Pとしてゲージ圧の数値を採用したから、
    □放水の水(水滴)の表面は大気に接触しているから、
    □その他(     )です。

    👉A(解答例):
    全項目正しい。その他の解答例、募集中です。

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    クイズ1の雑感です

    💡雑感:
    水の話も、ボールの話と同じなんだ!と感じてもらえたら嬉しいです。
     

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    選択問題です

    図2を参考にして、次のQで正しい項目を選択してください(複数選択可)。

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    図2 すべり台
    緑は位置エネルギーのヘッド、赤は運動エネルギーのヘッド

    👉Q:図2は、
    □左から右にすべり台を滑って降りる子供の比エネルギー、
    □右から左にすべり台を走って上がる子供の比エネルギー、
    □その他(   )です。


    👉A(解答例):
    全項目正しい。その他の解答例、募集中です。

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    クイズ2の雑感です

    💡雑感:
    エネルギー線が水平になっている(エネルギーの損失がない、ベルヌーイの定理が成り立っている)場合、(流れの方向すら断定できない)奇妙な話になりがち(それもまたおもしろい)。一方、いろんな損失を考慮すると、話がリアルになってくる一方、計算が煩雑になるようです。
     

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    選択問題です

    図3を参考にして、次のQで正しい項目を選択してください(複数回答可)。ただし、発電量はQ×Hv×ρg[W]、2つの発電所に入ってくる流量Q[㎥/s]は等しいと仮定してください。すなわち今、速度水頭Hv[m]の大きいほうがよく発電すると仮定してください。エネルギーの損失はないと仮定してください。

    👉Q:発電量を比較すると、
    □左の方が良く発電する、
    □右の方が良く発電する、
    □その他(  )と言えます。 

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    図3 どちらのほうが良く発電?

    👉A(解答例):
    最後の1項目だけ選択してください。(☑その他(左右とも発電量は等しい))。

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    クイズ3の雑感です

    💡雑感:
    ◆左の図の発電所では、位置水頭(水面高さ)→圧力水頭(深い場所)→速度水頭(発電所)、というエネルギーの転化が見られます。
    ◆右の図の発電所は、位置水頭(水面高さ)→管の入口で(位置水頭(水面高さ)+圧力水頭(負数の負圧)+速度水頭(水面高さ))→速度水頭(発電所)、という転化です。
    ◆両者の転化の途中経過は異なりますが、いずれもエネルギーの損失はないという仮定で、発電量は同じになります。


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    選択問題です

    水道管の正圧と負圧、穴が開いたら怖いのはどちら?

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    図4 噴き出す水道水があるということは吸い込む水道管もあるということ

    👉Q:かつて、「中が正圧だと水が出てくる、中が負圧だと水があるのに出てこない」と説明した気がするのですが。さて、水道管に穴を開けたら怖いのは
    □正圧、
    □負圧、
    □その他(   )どちらでしょう?

    👉A(解答例):
    解答例のない雑感になりました、お許しください。雑感でもって解答例にさせてください。

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    クイズ4の雑感です

    💡雑感:
    ◆最近、水道管の破裂でできた水柱が、老朽化を伝えるニュースの写真となっていますね。高さ5[m]の水柱は、管内の圧力水頭が5[m]であることを示しています。正圧の怖さは目に見えるのですね。
    ◆一方、負圧の管に気泡が入ってきて困ったことになっても、怖くないですよね?ですが、気泡ではなく有害な水が水道水に混ざってくることもありえます。それは目に見えない負圧の怖さと思います。
    ◆図2は水道管の絵ではありませんが、点4のように小高くなった所は、水圧が下がり負圧になりやすい(穴が開いたら周囲の水を吸い込みかねない)場所でしょう。小高くなった土地は乾燥しやすいので、管の周囲に有害な水もないでしょう思いたいのですがね。
    ◆圧力水頭Hpは大切で、74[m]以上だと管が破損、-6m〜-7[m]以下だと気泡が発生。蛇口で要るのは18[m]以上らしいです。(これらのルールの詳細は個々の分野でご確認ください)
     

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    元教員です。プリント講義していた科目の内容をnote用に再編集してみようと思いました。note初心者です。よろしくお願いします。

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