2015年3月15日日曜日

ウォータージェット工法の水の衝撃について

ウォータージェット工法の水の衝撃のイメージを計算してみました。

音の速さは秒速340メートルです。
 
水を飛ばす(ウォータージェット工法)と、どのくらいのエネルギーを持つのでしょう?
 
ウォータージェット工法では水のスピードがだいたい秒速が500~800メートルくらいです。
音速の2倍から3倍の速さです。
 
エネルギーの計算方法では、スピードを高さに変換できます。

スピードではイメージがつかめないので、どのくらいの高さから落とした襲撃かを計算できます。

このためウォータージェットの速さを高さに変換してイメージを計算してみました。
 
水のスピードを、たとえば秒速500メートルとして、水1グラムをそのスピードで飛ばすと、運動エネルギーをmv^2/2で計算してみます。
 
※1/1000キログラム☓500×500÷2

で125となります。

これを水の高さ(h)に変換すると、高さのエネルギーはmghで求めますから

125=(1/1000)☓9.8×h

の方程式を解いてみました。

これからhを求めると12755メートルとなります。
 
つまりウォータージェットの衝撃は高さ12755メートル上空から水1グラムを、空気抵抗なしに落とした衝撃と同じことになります。
 
いかに衝撃が激しいかを理解するとともに、その安全性を考えておかねばならないことになります。

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