速度水頭 v²/(2g)
速度水頭 v²/(2g)は、流れる水が持つ速さのエネルギーを水の高さに置き換えた値です。流速 v が大きいほど二乗で増え、ベルヌーイの定理で位置水頭や圧力水頭と合わせて水のエネルギーを比べます。試験では、式の意味、単位、似た指標との違いをセットで確認します。
4 枚の画像で解説
セクション別の図解
流れる水の矢印の上に v が示され、その運動エネルギーを水柱の高さ v²/(2g) に置き換える構成になっています。
速度水頭 v²/(2g) は、水の速さが持つエネルギーを「何 m の高さの水に相当するか」で表す考え方です。速い水ほど勢いがあり、その勢いを高さに直して比べます。ベルヌーイの定理では、位置水頭、圧力水頭、速度水頭を同じ m 単位で足し合わせるため、エネルギーの比較がしやすくなります。
左に v²/g、右に v²/(2g) が並び、分母の 2 が式の一部として強調されています。
速度水頭は、流れる水が持つ速さのエネルギーを水の高さに置き換えた値です。式は v²/(2g) で、v²、2、g の 3 つがまとまって速度エネルギーの高さ換算を表します。分母の 2 は運動エネルギーの形に由来し、流速が大きくなると二乗で速度水頭が増えます。
速度水頭は、流速が持つ運動エネルギーを水の高さに置き換えたものです。v²/(2g)で表し、流速が大きくなるほど二乗で増えます。
流速が持つ運動エネルギーを水の高さとして表します。速い流れほど二乗で増え、圧力や位置の水頭と同じ尺度で比較できます。