講義のページ/飛行の基礎I2009S/練習問題/流体力学の基礎

設問 (流体力学の基礎) †

問1 †

気圧の単位について誤っているもの選べ。

1 ヘクトパスカルは 100パスカルである。
1気圧は 1013 ヘクトパスカルである。
1 パスカルは、1平方メートルあたり 1ニュートンの力が作用していることを意味する。
圧力は単位面積当たりに作用する力である。
圧力は単位体積当たりに作用する力である。

問2 †

大気の密度はどれくらいか。

1 g/リットル
1 kg/リットル
10 kg/リットル
1 kg/m^3
1000 kg/m^3

問3 †

水の密度はどれくらいか。

1 g/リットル
1 kg/リットル
10 kg/リットル
1 kg/m^3
1000 kg/m^3

問4 †

水の中をストローを動かす。次の記述の中で間違っているものを選べ。

ストローを動かしても水に渦を作ることはできない。
ストローをゆっくり動かすと、ストローを避けるような流れができる。
ストローをやや速めに動かすと、ストローの後ろに交互に渦ができる。
ストローをより速く動かすと、ストローの周りの流れが乱れる。

問5 †

ベルヌーイの定理について誤っているものを選べ。

ベルヌーイの定理では、定常流(流れが時間的に変化しない)ことを仮定している。
ベルヌーイの定理では、流線(流れに沿った線)に沿って(つまり流れに沿って)成り立つ。
圧縮性が無いことを仮定した流体(非圧縮流体)では、 1/2 × (密度) × (速度)^2 + (圧力) が一定になる。
ベルヌーイの定理は、乱流内部についても成り立つ。

問6 †

マグナス効果について誤っているもの、あるいは関係ないものを選べ。

野球の球種「ストレート」では、ボールの回転によって、ボールの軌道は回転していない場合よりも上にそれている。
野球の球種「ナックル」では、ボールの縫い目で空気が乱れることでボールの軌道が変化する。
円筒を軸を水平にして軸の周りに回転させながら落下させる。すると、まっすぐ落ちずに曲がりながら落下する。
マグナス効果は、ボールの周りの流れの速さの違いが圧力差を生んで発生する現象であると考えられる。

問7 †

カルマンの渦列について誤っているものを選べ。

細い棒を振ると音がなるのはカルマンの渦列と関係がある。
タコマ橋はカルマンの渦列の効果で壊れたと考えられている。
済州島の南側にできる雲の列はカルマンの渦列と同様の現象と考えられている。
カルマンの渦列は日本人の名前にちなんでいる。

問8 †

流体力学の運動方程式の特徴について誤っているものを選べ。

運動方程式を考えるとき、考える対象の位置が時々刻々変化することに気をつける必要がある。
運動方程式の中に圧力勾配(圧力の場所による違い)の効果が含まれている。
圧力は運動によって決まる部分もあるため、圧力の効果を考えるのは簡単ではない。
単位体積あたりで考えることが多いので、質量の代わりに密度を用いることが多い。
普通の質点の運動方程式と何ら変わることがない。

問9 †

ホースから空気が出ているとする。誤っているものを選べ。

ホースの口を上に向け、その先にピンポン玉をもってくると、ピンポン玉は必ず飛んでいく。
ホースの先に漏斗をつけ、その中にピンポン玉を持っていくと、空気が出てくるにもかかわらず、ピンポン玉は漏斗に吸いつく。
ふたつの紙を近づけると、紙は接近する。