円管

Question

先端の直径3cmのノズルから流量0.05m3/sで水が流れている。円管が鉛直に置かれている時の鉛直力を求めよ。

Answer

図解で、
　　　　┃　　　┃
　　　　┃　　　┃　鉛直力とは、
　　　　┃　　　┃　下図矢印の圧力
　　　　┃　　　┃　でしょうか？
　　　　┃　　　┃
　　　　┃　　　┃　　↓↓↓　　
　　　　┗━│━┛　　　　　　　
　　　 φ3cm ↓ 0.05m3/sec

それなら、各種のエネルギー損失を無視して、
先ず、ノズル径φ3cm の流速を求めます。
0.05m3/sec×1,000,000cm3/m3÷（π/4×3cm×3cm）＝7070cm/sec＝70.7m/sec
次に、流体の速度エネルギー（水頭）を圧力エネルギー（水頭）変換します。
70.7m/sec×70.7m/sec÷（2×9.8m/sec2）＝圧力（Ｐ）kg/m2÷1000kg/m3
<流体は水として計算、比重量は1000kg/m3となる>
圧力（Ｐ）kg/m2 ＝ 70.7m/sec×70.7m/sec÷（2×9.8m/sec2）×1000kg/m3
　　　　　　　　＝ 255000kg/m2 ＝ 25.5kg/cm2 ＝ 2.55MPa
最後に、上図で『鉛直力とは、下図矢印の圧力でしょうか？』の答えがYESなら
鉛直力は、2.55MPa（25.5kg/cm2）です。
これは、水が255m積み上がっている（円管が255mある）に相当します。
<東京タワーの3/4に相当、高層ビルでも計画中ですか？>

Answer

素朴な疑問
そもそも「鉛直力」って何？とググってみれば建築用語らしい
http://www.1kyuu.com/gakka_ref/r_kouzou/shiten/shiten.htm

要するに垂直荷重の事か？
http://www.architectjiten.net/ag06/ag06_724.html
http://www.architectjiten.net/ag16/ag16_200.html

円管って何？
http://www.apg.jaxa.jp/res/ostt/d01.html
要するにパイプの事か？

更なる疑問？
恐らくは問題文を正確に転記していないのだとは推測できるが
この問題を素直に読めば以下のように推測できる
下方向にノズルから流量0.05m3/sで水が落ちている
その水がその下にある垂直に立ったパイプの中をを通って落ちる
その垂直に立ったパイプが水から受ける力を計算しなさい

答え　０Ｎ（ゼロニュートン）

何が分かったのでしょう？

先のエーカゲンな回答はあくまで問題文の不備を指摘しただけですので
誤解の無きよう

Answer

分からないとさじを投げたら、それ以上学力は進歩しません。学生さんでしょうか？キーワードでいろんな文献、サイトを見て、探せる事もすごく重要ですよ。
このサイトに求めているものに近いものがきっとありますので、それを見てある程度理解した上で、それでも不明な点があれば再質問する事をオススメします。

Answer

答えを教える気も毛頭ないのですが、たしか以前の質問に衝撃力を計算した
ものがあったと記憶してます。距離が幾ら離れると力がどれ位とあったはず

Answer

回答ではないですが、質問のされ方が気になりました。
試験かなにかの問題文そのままコピペしたような質問内容では回答しようかなという気がなくなりますね。せめて、自分がここまで理解しているがここが分からないとか具体的な質問内容と教えてもらうという姿勢を表現するべきですよ。
質問されている内容自体が理解されていないなら、回答頂いた内容なんてなおさら理解できないと思いますが、如何でしょうか？

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