Siła strumienia wody

Mechanika płynów. Sprężystość. Grawitacja. Inne zagadnienia mechaniki klasycznej.
Kamil_dobry
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 146
Rejestracja: 28 paź 2007, o 12:46
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Piotrków Trybunalski
Podziękował: 50 razy

Siła strumienia wody

Post autor: Kamil_dobry » 26 lis 2008, o 18:48

Jaką siła działa strumień wody o przekroju \(\displaystyle{ 50cm^{2}}\) i gęstości \(\displaystyle{ d=1000 \frac{kg}{ m^{3} }}\) i prędkość \(\displaystyle{ V=40 \frac{m}{s}}\) na pionową ścianę?

Tomek_Z
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 807
Rejestracja: 9 gru 2007, o 14:39
Płeć: Mężczyzna
Podziękował: 2 razy
Pomógł: 181 razy

Siła strumienia wody

Post autor: Tomek_Z » 26 lis 2008, o 18:55

Zakładając, że zderzenie wody ze ścianą jest całkowicie spręzyste korzystamy z II zasady dynamiki Newtona w uogólnionej postaci, to znaczy \(\displaystyle{ F = \frac{ \Delta p}{t}}\)

masa wody z definicji gęstości jest równa \(\displaystyle{ m = dV = dSl}\) gdzie l jest długością pewnej części strumienia wody. mamy zatem:

\(\displaystyle{ F = \frac{mv}{t} = \frac{dSlv}{t}}\) człon \(\displaystyle{ \frac{l}{t}}\) jest równy prędkości zatem \(\displaystyle{ F = dSv^2}\)

Mahoni
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 15
Rejestracja: 20 lut 2008, o 08:53
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Koszalin
Podziękował: 1 raz

Siła strumienia wody

Post autor: Mahoni » 26 lis 2008, o 19:34

Ja bym wyszedł ze wzoru na ciśnienie dynamiczne i wynikającą z niego siłę, zatem: \(\displaystyle{ F_{d}= \frac{d V^{2} }{2} S c _{x}}\)

Myślę, że współczynnik doskonałości profilu \(\displaystyle{ c _{x}}\) można potraktować jako równy 1 i wtedy mamy wyliczoną wartość tej siły na gotowo

Pozdrawiam

Kamil_dobry
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 146
Rejestracja: 28 paź 2007, o 12:46
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Piotrków Trybunalski
Podziękował: 50 razy

Siła strumienia wody

Post autor: Kamil_dobry » 26 lis 2008, o 21:13

Dzięki za pomoc, ale skorzystam ze wzoru podanego przez Tomek_Z`a ponieważ 2.zasade dynamiki w uogólnionej postaci mamy teraz w szkole więc to chyba pasuje. Poza tym nie wiem co to jest współczynnik doskonałości profilu
Więc jest tak:
\(\displaystyle{ F= \frac{mv_{k}-mv_{p} }{t} = \frac{-mv_{p} }{t} =...=-dSV^{2}=-1000 \frac{kg}{ m^{3} } *0,005m^{2}*1600 \frac{m^{2} }{ s^{2} } = -8000N ?
50cm^{2} =0,005m^{2}}\)

Tomek_Z
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 807
Rejestracja: 9 gru 2007, o 14:39
Płeć: Mężczyzna
Podziękował: 2 razy
Pomógł: 181 razy

Siła strumienia wody

Post autor: Tomek_Z » 26 lis 2008, o 21:20

Cały pęd jest przekazywany ścianie zatem \(\displaystyle{ F = \frac{ \Delta p}{t} = \frac{mv - mv_k}{t}}\) ponieważ v_k = 0 to \(\displaystyle{ F = \frac{mv}{t}}\) i dalej już sobie poradzisz. Poza tym nie zgadza Ci się jednostka, powinno wyjść w niutonach.

Kamil_dobry
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 146
Rejestracja: 28 paź 2007, o 12:46
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Piotrków Trybunalski
Podziękował: 50 razy

Siła strumienia wody

Post autor: Kamil_dobry » 26 lis 2008, o 21:26

Już zrobiłem. Masz rację z tym przekazywaniem pędu. Wielkie dzięki za pomoc.

ODPOWIEDZ