4.10
水供給システムは貯水タンクに水を送り込みますが、流量は時間とともに変化し、関数f(t)でモデル化されます。
目的は、時刻ゼロから時刻tまでにタンクに入った総水量を計算することです。
この計算は水管理において極めて重要であり、正確な体積追跡が圧力制御、スケジューリング、システムの安全性に影響します。
図的には、必要な体積は0からtまでの曲線f(t)下の面積に等しく、定積分を用いて計算されます。
上限tとの混同を避けるため、積分内で異なる変数sが用いられます。このダミー変数は時間とともに変化するプレースホルダーとして機能します。
この積分を時間tまで解くことで累積体積V(t)が得られます。さて、特定の瞬間に総体積がどのように変化するかを調べるために、微積分の基本定理の第一部を用いることができます。
V(t)の微分は元の流量関数に等しいと述べています。
これは、総体積の瞬時変化率がその瞬間の流入速度に等しいことを意味します。
多くの工学および環境分野における応用では、累積量は時間とともに変化する変化率から決定されます。よくある例としては、水管理が挙げられます。給水システムが貯水タンクに水を送水する際の流量は時間とともに変化します。一定期間にタンクに流入した水の体積を正確に求めることは、適切な圧力の維持、運転スケジュールの…
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