13.11
エレベーターの中に置かれたビーカーが上向きに加速しているとします。ビーカーには、断面積が無限小である高さhの細い円柱があると仮定します。
この極小の円柱に含まれる液体には、3つの垂直方向の力が作用します。
それらは、底面の下に存在する液体による上向きの力、上面上の液体による下向きの力、およびその重量による下向きの力です。
液体は加速しているため、ニュートンの第二法則から関係が得られます。
流体要素の質量を密度で表すと、方程式が単純化され、加速流体の圧力差の式が得られます。
物体が同じ加速液体の中に浸されているとします。浮力とその重量による力を受けます。
簡単にするために、本体は同じ液体の等量に置き換えられます。これにより、ビーカー内の液体全体が、同じ加速度を経験する均質な塊になります。
ニュートンの第二法則から、浮力は加速度で表されます。
流体が一定の加速度にある場合、圧力と浮力の方程式が変更されます。 一定の加速度aで上向きに加速するエレベーターにビーカーが置かれているとします。 ビーカーの中に、高さ h の断面積が無限小である ΔS の薄い円柱があると仮定します。
この微小な円筒内の液体の動きを考えて圧力差を求めます。 この液体に…
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