作者chen26 ()
看板Physics
标题Re: [问题] 算流体的动能
时间Mon Feb 28 10:22:24 2011
※ 引述《brooksmile (书笑)》之铭言:
: 题目如下
: Water is flowing through a 2-inch diameter pipe with a velocity
: of 3 ft/s.What is the Kinetic energy of water in (ft)(lbf)/(lbm)?
: 我的算法是
: 先求出截面积在乘以一秒走的距离3ft
: 求出来是体积
: 乘以密度为质量
: 然後用1/2mv^2带入
: 但发现单位无法转换成题目要求
: 是lbm和lbf转换有特殊规定吗0.0?
: 麻烦大大指点
我的想法供你参考,有错的话欢迎指教>"<
先看题目要的单位,分母lbm所以我推测他是要算单位质量的动能(比动能)
再来看题目内容也没有给你质量或间接可以算出质量的条件
所以...
{1/2mv^2}/m刚好可以把m消掉=1/2v^2
最後看单位
[m]~lbm [v]~ft/s代入上式
因为是看单位,所以1/2就不管
{lbm-ft^2/s^2}/lbm .........(1)
这边我补充说明一下lbm和lbf的转换
由F=ma,[F]~lbf、[m]~slug、[a]~ft/s^2
所以 1 lbf = 1 slug x 1 ft/s^2 ,其中 1 slug = 32.2 lbm
所以上式也等於 1 lbf = 32.2 lbm x 1 ft/s^2
比较单位可得 lbf=lbm-ft/s^2,代入(1)式
{lbm-ft^2/s^2}/lbm = {lbm-ft/s^2}x{ft}/lbm
= lbf-ft/lbm (这应该是题目要求的单位吧)
最後值得一提的地方是
lbf-ft/lbm 不等於 ft-lbf/lbm
先不管分母除的lbm
lbf-ft是功的单位,功定义为 W = F。s,在公制相当於N-m=J
ft-lbf是力矩单位,力矩定义为 M = r x F,在公制则相当於m-N
所以两者顺序是不能对调的
动能属於功的一种,所以我觉得你题目的单位应该笔误给错了
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