連續方程式(Equation of continuity) | 科學Online - 國立臺灣大學
文章推薦指數: 80 %
... 處,液體的流速分別為V1及V2由質量守恆定律,可以推導出A1V1=A2V2。
... 中的水體積V,則流量速率R=V/t=A1V1,就可以算出水龍頭出水口的流速V1。
Friday5thAugust2022
5-Aug-2022
人工智慧
化學
物理
數學
生命科學
生命科學文章
植物圖鑑
地球科學
環境能源
科學繪圖
高瞻專區
第一期高瞻計畫
第二期高瞻計畫
第三期高瞻計畫
綠色奇蹟-中等學校探究課程發展計畫
關於我們
網站主選單
連續方程式(Equationofcontinuity)
國立嘉義高級中學物理科李文堂老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯
理想的流體在一個粗細不均勻的管子中流動時,每單位時間由一端流入的液體的質量,等於由另一端流出的液體質量,管中截面積分別為A1以及A2處,液體的流速分別為V1及V2由質量守恆定律,可以推導出A1V1=A2V2。
這個關係是稱為連續方程式(Equationofcontinuity)。
河水在河道較寬較深處(截面積較大)流速較慢,在寬度狹窄且較淺處,特別湍急;澆花時用手指頭把塑膠水管的出水口捏細,水的流速大,噴得遠;人體中的微血管雖然很細,但是因為條數甚多所以總截面積比動脈大,血液流速較動脈慢,都是這個道理。
一個圓形出口的水龍頭,用尺(最好用游標尺)測量出水口的直徑,計算出面積A1;打開水龍頭,讓水穩定流動後,用一個杯子接水並同時計時,在t秒內流入杯中的水體積V,則流量速率R=V/t=A1V1,就可以算出水龍頭出水口的流速V1。
重力的作用,使水的流速漸快,面積漸小,在出水口下方h處,用尺量得截面半徑算出A2,由A1V1=A2V2可求出V2,V1及V2應滿足V22=V12+2gh(g:重力加速度)。
但是由於空氣阻力、液體的表面張力的作用;再加上流體流速愈快壓力愈小的白努利現象等等的作用,所以液柱並非單純的逐漸縮小,仔細觀察還會看到截面積有變小再變大,又變小,最後還會散開成顆粒狀的噴出。
這個趣味性的題材值得進一步探討。
連續方程式寫成A1V1=A2V2流體力學中簡化的方程式,更深一層的考慮,連續方程式是微分方程式,電磁學裡有名的馬克士威方程式(Maxwell’sequations),四個方程式中的兩個也是連續方程式;量子力學的Conservationofprobability亦可形成連續方程式。
參考資料:http://en.wikipedia.org/wiki/Equation_of_continuity
Tags:Equationofcontinuity,連續方程式
前一篇文章下一篇文章
您或許對這些文章有興趣
[影音]CASE電影講座:星際效應─玄妙時空理論的絢麗展現
[講座]2015年諾貝爾物理獎得主梶田隆章教授演講
[講座]2016春季展望─天文宇宙大發現
大約1961年1月:羅倫茲(EdwardLorenz)和蝴蝶效應
【丁肇中獲頒諾貝爾物理獎40週年專題】1976年諾貝爾物理獎官方新聞稿
【丁肇中獲頒諾貝爾物理獎40週年專題】丁肇中院士介紹
【丁肇中獲頒諾貝爾物理獎40週年專題】丁院士研究的歷史意義
偵測到大爆炸微波輻射的研究持續受到質疑
發表迴響Cancelcommentreply
你的電子郵件位址並不會被公開。
必要欄位標記為*迴響名稱*
電子郵件*
個人網站
驗證問題*
6−=1
熱門文章
綜合除法
比爾定律與吸收度
氧化還原反應
醣類的組成與分類
兩性物質
點到直線的距離公式
分子間作用力
準確度和精確度
算幾不等式
零級、一級與二級反應與半衰期
總點閱排行
點到直線的距離公式
細胞膜運輸物質的方式
比爾定律與吸收度
混成軌域
準確度和精確度
腎素-血管收縮素-醛固酮系統
穿透式電子顯微鏡
好站鏈接
科學online粉絲專頁
Insertmathas
Block
Inline
Additionalsettings
Formulacolor
Textcolor
#333333
FormulaID
Formulaclasses
TypemathusingLaTeX
Preview
\({}\)
Nothingtopreview
Insert
延伸文章資訊
- 1流體力學
4.2 質量守恆(連續方程式). 4.3 能量方程式 ... 因為通過一斷面A之體積流通率(流量)Q為. Q= ∙ ... 有一噴射流,其射入一開啟桶,而桶側有一孔,流量為.
- 2mass flow rate - 質量流率 - 國家教育研究院雙語詞彙
名詞解釋: 當流體在管道中流動時,單位時間流進或流出之質量稱為質量流率並以 表示之。設管道中流體之密度為ρ;平均流速為v;管道截面積為a;則 =ρav,由質量守恆 ...
- 3車流動力學模式1 - 交通部運輸研究所
的函數將流量守恆與流量密度關係以一階微分方程式表示,後來有許多學者將LWR 模式. 加以擴充。此外,也有學者將流體力學的觀念引入車流理論中,Payne [10] 式最早將 ...
- 4動量守恆定律- 維基百科,自由的百科全書
參考文獻[編輯] ; 流體- 流量 - 流體靜力學 - 黏度 - 表面張力 - 流體動力學 - 牛頓流體 - 非牛頓流體 - 伯努利定律 ; BernoullisLawDerivationDia...
- 5流量、動量及能量守恆之動態車流模式之研究
關鍵字: 動態車流模式;連續方程式;巨觀分析;流量守恆;動量守恆;能量守恆;Dynamic traffic flow model;Continuity equation;Macroscopic ...