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[考題] 流體力學

看板Examination (國家考試)作者 (apple)時間9年前 (2016/08/23 09:07), 編輯推噓2(2推 0噓 39→)
留言41則, 4人參與, 最新討論串8/8 (看更多)
請問各位，第(1)小題我和詳解不同之處是，我先用動量方程式解得出口F2 ，再利用靜力學觀念解得Ma大小。 那我是錯在哪個觀念呢？ http://i.imgur.com/A4sEMN6.jpg
http://i.imgur.com/eU91dYB.jpg
http://i.imgur.com/ZolsrOw.jpg
-- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 49.216.176.239 ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Examination/M.1471914421.A.350.html
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08/23 10:04, , 1F
您的答案不是跟解答一樣嗎？
08/23 10:04, 1F
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08/23 12:34, , 2F
不一樣
08/23 12:34, 2F
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08/23 13:49, , 3F
根據第三張圖如果是你算出來（1）的答案的話只是F2方
08/23 13:49, 3F
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08/23 13:49, , 4F
向弄了而已
08/23 13:49, 4F
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08/23 14:09, , 5F
水柱一開始是由下往上進入水管 其力為F2向上 受到水
08/23 14:09, 5F
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08/23 14:09, , 6F
管作用力後向下流出 其力為F2向下 由力平衡觀點可知
08/23 14:09, 6F
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08/23 14:09, , 7F
水柱受到的水管作用力為2倍F2向下的力 所以流向由向
08/23 14:09, 7F
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08/23 14:09, , 8F
上變向下 因作用力等於反作用力之觀點 因水管所承受
08/23 14:09, 8F
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08/23 14:09, , 9F
的力與作用力值相同 方向相反 故水管所受的力為2倍F2
08/23 14:09, 9F
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08/23 14:09, , 10F
向上 水管所承受水的重力是Fw向下 由力矩公式即可求得
08/23 14:09, 10F
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08/23 14:09, , 11F
力矩
08/23 14:09, 11F
推
08/24 01:05, , 12F
為何水管受力為2倍F2？
08/24 01:05, 12F
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08/24 03:16, , 13F
抱歉 抱歉 上面有些沒講清楚 也講得有些 落漆 我以下
08/24 03:16, 13F
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08/24 03:16, , 14F
再做補充
08/24 03:16, 14F
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08/24 03:19, , 15F
以原po第三張圖為例 並加入一XY平面座標 橫軸X向右為
08/24 03:19, 15F
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08/24 03:19, , 16F
正 縱軸Y向上為正
08/24 03:19, 16F
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08/24 03:22, , 17F
把水柱看一個質點或是我們只看水中的其中一個水份子
08/24 03:22, 17F
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08/24 03:22, , 18F
的運動 比較好理解
08/24 03:22, 18F
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08/24 03:26, , 19F
由題目可知 小水份子的運動軌跡跟水管形狀一樣 並由連
08/24 03:26, 19F
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08/24 03:26, , 20F
通管原理 可知在水管中的速度皆為4 m/s
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08/24 03:31, , 21F
由圖可知小水份子 剛開始就以v向y方向移動 經過A點時
08/24 03:31, 21F
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08/24 03:31, , 22F
改以v向x方向移動 在經過第二個轉彎處時改以v向-y方向
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08/24 03:31, , 23F
移動後抵達出口
08/24 03:31, 23F
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08/24 03:32, , 24F
在來分析其移動過程當中其受力情況
08/24 03:32, 24F
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08/24 03:40, , 25F
由牛頓第一運動定律 可知 當小水份子到達A點時 其受
08/24 03:40, 25F
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08/24 03:40, , 26F
到-Fy的力使其y方向速度為0 也受到了Fx的力 使其x方向
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08/24 03:40, , 27F
速度由0變成v
08/24 03:40, 27F
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08/24 03:44, , 28F
在抵達第二個轉彎處時 又受到-Fy的力 使其y方向速度
08/24 03:44, 28F
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08/24 03:44, , 29F
由0變成-v 也受到了-Fx的力使其x方向變成0
08/24 03:44, 29F
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08/24 03:52, , 30F
將上述兩點所有力的總合即為小水份子在水管管中流動
08/24 03:52, 30F
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08/24 03:52, , 31F
時 水管給予小水份子的作用力 (-Fy+Fx)+(-Fy+-Fx)=-2F
08/24 03:52, 31F
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08/24 03:52, , 32F
y
08/24 03:52, 32F
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08/24 03:57, , 33F
再以牛頓第三運動定律可知 水管整體受力=2Fy+Fw(水的
08/24 03:57, 33F
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08/24 03:57, , 34F
重力)
08/24 03:57, 34F
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08/24 04:03, , 35F
但是這是整體的受力情形 這題目要討論A所受到的力矩
08/24 04:03, 35F
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08/24 04:03, , 36F
所以上述產生的力 有通過A者皆不產生力矩 故產生力矩
08/24 04:03, 36F
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08/24 04:03, , 37F
者只有Fw(向下)及在第二轉彎處所承受的力Fy(向上)
08/24 04:03, 37F
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08/24 04:14, , 38F
Fw為水產生的重力 Fy可以由動量方程式 F=p(流體密度)A
08/24 04:14, 38F
→
08/24 04:14, , 39F
(流體截面積)v^2(流速)求得。
08/24 04:14, 39F
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08/24 04:14, , 40F
Fw產生的力矩+在第二轉彎處Fy產生的力矩=答案
08/24 04:14, 40F
推
08/24 12:31, , 41F
這篇用回文是不是比較好阿，比較方便閱讀
08/24 12:31, 41F
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