力学難関大の二次試験で出てくる
体積流量の単位 の意味を言葉から理解する
次元 [L³ T⁻¹]
検算のポイント
答えが体積流量なら、右辺の単位は になっているはず。ならなければ、どこかが間違っています。
このページでわかること
- 体積流量を言葉でどう言い表すか
- その言葉を単位に置き換えると、なぜ になるのか
体積流量とは? 言葉で意味をつかむ
体積流量とは 1秒あたりに流れる体積。
言葉の式
体積流量 = 流れた体積 ÷ かかった時間
言葉の式に出てくるそれぞれの言葉は、すでに単位がわかっている量です。言葉を単位に置き換えてみましょう。
[体積流量]
言葉の通りに単位を並べるだけで、 が出てきました。
基本単位までたどる
言葉の式に出てきた量も、さらに言葉の式で分解できます。体積 → 体積流量 の順にたどると、すべて基本単位(m・kg・s・A・K・mol・cd)だけで表せます。
体積流量が出てくる公式
まとめ
- 体積流量とは、1秒あたりに流れる体積。
- 言葉の式 体積流量 = 流れた体積 ÷ かかった時間 を単位に置き換えると 。
練習問題:分子と分母を見きわめる
問題文には単位が書いてあります。計算はしなくてかまいません。どの単位が分子(上)に、どの単位が分母(下)に来るかだけを考えて選んでください。
問1体積流量は「流れた体積 ÷ かかった時間」で求められます。「流れた体積」[]、「かかった時間」[] のとき、体積流量の単位はどれ?
答えと解説
正解:A
かける量(流れた体積)の単位が分子、割る量(かかった時間)の単位が分母に来ます。まとめると 。
問2連続の式(体積流量) を使います。S 「面積」[]、v 「速度」[] のとき、体積流量 Q の単位はどれ?
答えと解説
正解:B
式を Q について解くと 。分子・分母にそれぞれの単位を入れると = 。
問3体積流量 = 流れた体積 ÷ かかった時間 です。「体積流量」[]、「かかった時間」[] のとき、「流れた体積」の単位はどれ?
答えと解説
正解:B
言葉の式を「流れた体積」について解き直すと「流れた体積 = 体積流量 × かかった時間」。単位を入れると = 。