['07-1-1c]続いて、問7・問8に挑戦です!次に流れる流体の圧力を考えてみよう。年にはトリチェリの定理を発表した。これは液体を入れた容器の側面に小さな穴をあけたとき,その小さな穴から流れ出る液体の速度を求める式である。実はトリチェリの定理はベルヌーイの定理から導くことができる。ベルヌーイの定理について考えてみよう。ベルヌーイの定理は,管内に拘束された,密度が一定の流体における一種のエネルギー保存則である。いま,水平に置かれた管の内部を流体が定常的に流れているとする。すると,以下の式(1)が成り立つ。小さくなり,流体の単位体積あたりの運動エネルギーと圧力の和は変わらない。これをベルヌーイの定理という。ベルヌーイの定理を応用して以下の実験を考えた。)欄のア,イのうち,正しい記述を選び,記号で答えなさい。冊の本を平行に水平な台上に置き,その上に自在に曲がる薄い紙を置く。冊の本の隙間へ空気を吹き込む。冊の本と置かれた紙と台の隙間へ正確に吹き込まれており,また吹き込まれた空気がこの紙の上を通ったり,吹き込まれた空気で薄い紙が直接動いたりめくれたりすることはないものとする。空気の密度が場所によって変わることもないものとする。ようにモデル化して考えることができる。1)(ア:大きい/イ:小さい)。2)(ア:高い/イ:低い)。3)(ア:上方へふくらむ/イ:下方へくぼむ)。B部分はA部分と比べて狭くなっているので、必然的に流速は大きくなります。(∴1>ア)そのため、ベルヌーイの定理より、となるので、B部分での空気の圧力は、A部分のそれよるも低くなります。上側からは依然として大気圧がかかるので、結果として、下方へくぼみます。下方へくぼんだ状態で静止します。最後の問題です!また,流路が水平でないときには,流体の体積あたりの位置エネルギーを考慮し,ベルヌーイの定理は下記の式(2)に変形される。