16.8
エンジニアがウォーターパークのウォータースライダーを設計していますが、水が流れ落ちて公園の訪問者が速くて安全な乗り心地を作り出します。
滑り台の長さは25メートルで、高さ10メートルから始まり、下部の安全な速度は毎秒12メートルです。
ベルヌーイの方程式は、水の速度を計算するのに役立ち、空気に開いている両方のポイントでの位置エネルギー、運動エネルギー、および圧力を関連付けます。摩擦を想定せず、水を理想的な流体として扱います。
滑り台の上部では、水は静止しており、水が下降するにつれて速度が増加します。
滑り台の高さが10メートルの場合、底の水位の計算速度は毎秒約14メートルであり、安全限界を超えています。
速度を安全なレベルまで下げるには、スライドの高さを下げる必要があります。
秒速 12 メートルで再計算した後、スライドの高さを約 7.34 メートルに減らす必要があります。
これにより、水がスライドを安全に流れ落ち、底に到達するときに安全な速度を超えるのを防ぎます。
ウォータースライダーを設計する場合、水流の速度を制御することは、スリル満点の体験を維持しながら、ライダーの安全を確保するために重要です。スライダーを流れ落ちる水は重力によって加速し、底部での速度は、水が流れ始める高さによって異なります。スライダーが高ければ高いほど、上部の水の位置エネルギーが大きくな…
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