★注化専門試験★——毎日一問(2015-11-19)——参加で加算ポイントあり
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この投稿は最後にzshiwei2008によって2015年11月23日13時51分に編集されました。毎日1問のクイズで得点が与えられます:参加——1~3点、正解——5点、詳細な分析——5~10点。答えは翌日に公開されます。 毎日一問(2015-11-18):1、次の記述のうち間違っているのは? A 基本次元としては、互いに独立しており、一方から他方を導き出すことができない性質を持つべきである。B 力学における基本次元は3つあり、質量、長さ、時間である。
C 熱力学における基本次元は4つあり、質量、長さ、時間、温度である。
D 無次元化とは、初期変数として必ず基本次元でなければならない物理量のことであり、これによって選ばれた初期変数の次元が互いに独立し、無次元群を形成しないようにするためである。
2. 誰かが管壁をより滑らかにしたいと考え、そのために管道の内側にワックスを塗った。もし輸送タスクが変わらず、流体が停滞流動を示す場合、流動の抵抗はどのように変化するでしょうか? A 不変 B 増大 C 減少 D 阻力の変化はパラフィンと流体の浸透状況によって決まる 参考答え: 第1問の参考答え:D 無次元化された初期変数は、必ずしも基本次元の物理量である必要はない。 この問題はかなり見慣れない感じがして、次元についてもあまり概念がありません。 以下はインターネット上の説明からの抜粋です:すべての物理量は、その物理的性質(またはカテゴリー)と、その物理的性質を測定するために定められた測定基準(または測定単位)という2つの要素から構成されています。例えば長さは、その物理的性質が線形幾何量であり、測定単位としてはメートル、センチメートル、フィート、光年など、さまざまな単位が定められている。物理量の一般的な構成要素とは、物理量の属性と計量単位から成る。 物理量の属性(カテゴリー)を次元と呼び、単位とも言います。通常、Lは長さの次元、Mは質量の次元、Tは時間の次元を表す。 次元を持たない物理量は無次元量と呼ばれ、円周率πやレイノルズ数Reなどの純数です。 客観的法則を正しく反映する物理方程式では、その各項の次元は必ず一致している。次元解析はこの原理に基づいて発展したもので、20世紀初頭の力学における重要な発見の一つです。 第2問の解答:A 変わらない。この問題は出題形式が非常に新しく、実際の応用にも密接に関連しているが、問われているのは基本的な概念である。干渉要因を除外すれば正解しやすく、流体の抵抗に影響を与える要因は主にReと摩擦係数であり、具体的な分析は流体の流動状態によって異なる。定常流の状態では、流体の摩擦係数はレイノルズ数のみに関係し、相対的な粗さとは無関係である。したがって、管壁の滑らかさを変えても流体力に影響はない。
B 力学における基本次元は3つあり、質量、長さ、時間である。
C 熱力学における基本次元は4つあり、質量、長さ、時間、温度である。
D 無次元化とは、初期変数として必ず基本次元でなければならない物理量のことであり、そうすることで選ばれた初期変数の次元が互いに独立し、無次元群を形成しないようにするためである。例えばRe=duρ/μでは、u、ρ、μはいずれも基本次元の物理量ではない。
2. 誰かが管壁をより滑らかにしたいと考え、そのために管道の内側にワックスを塗った。もし輸送タスクが変わらず、流体が停滞流動を示す場合、流動の抵抗はどのように変化するでしょうか?(A)