네, 맞습니다. 긴 배관에 물만 채우고 높이 조절만 하면 물이 흐르게 됩니다. 하지만, 배관이 길면 길수록 유속이 느려지게 됩니다. 설계에서는 흐르는 것도 중요하지만 얼마나 흐르는지도 중요하기에, 사이펀 원리를 이해하면 배관으로 흐르는 유량을 계산할 수 있습니다. 답변 감사드리며, 소방현장에서 진화하실 때 항상 조심하시길 당부드립니다. 저도 항상 소방관련하여 도움을 드리고 싶은데, 생각만 하고 있네요. 지난 학기에 저희 학생들이 무선으로 소방현장에서의 소방관의 위치를 찾는 졸업과제를 하기도 하였습니다. 생각보다 수신거리가 좋지 않은 점은 문제였지만, 소방관님들의 안타까운 소식을 들으면 어떻게든 저희도 도움이 되려 고민하고 있습니다. 건강하시고, 항상 감사드립니다.
@@user-ti4cm1pn6r 아 ㅎㅎ그렇죠 배관길이에 따른 유속 감소도 있고 표면에서 구부러지는 배관의 높이가 물 표면과 차이날수록 그것도 유속이 느려질것 같습니다 물론 진공이 10.332미터까지 되니ㅡ배관의 높이도 그 만큼 더 올라가게됨 사이펀도 안될거 같은데 혹시 맞나요? 연기속 현장에서 개발자들이 연구했음 하는게 있는데 소방대원이 진입시 손목에 갤럭시처럼 차고 들어감 산소포화도 맥박수 등을 밖의 모니터에 표시되게 하는걸 부탁하고 싶네요 ㅎㅎ저는 이런게 있음 좋겠다고 생각만 하죠ㅎㅎ 연구는 문외한이라서요 한번 연구 해보세요ㅡ과제를 줘도좋을것 같고 ㅎㅎ 좋은 지식 잘보고 갑니다~^^
질문 감사합니다. 액체 유동에서 약간의 기체가 유입되어도 사이펀은 계속 일어나지만, 기체가 많이 유입 또는 발생하여 액체의 연속성이 깨어지면 사이펀이 깨어지게 됩니다. 사이펀으로 연결되어 있는 최상부가 공기로 채워진다면 액체는 중력에 의해 내려가려는 성질을 가지게 되어 각자의 용기로 다시 흘러 내려가게 됩니다. 또 다른 이유는 액체는 비압축성이지만, 기체는 압축성이기에 기체가 내부에 많이 생기면 그 부분의 압력이 증가하는 경우도 있습니다. 이런 경우 국부적인 압력이 높아져 유동의 방향성이 바뀔 수도 있습니다. 주사기 (또는 피스톤)에 물을 채우고 누르면 주사기 내 물의 체적은 변하지 않지만, 공기를 채우고 주사기를 누르면 공기의 체적은 줄어들면서 압력이 올라갑니다. 이러한 복합적인 요소들(저도 모르는)이 작용하여 사이펀이 깨어지게 됩니다.
"압력 = 밀도*중력가속도*높이"인데, 물의 수면에서 부터 파이프입구까지 내려가면 압력이 증가하고, 다시 파이프내부에서 수면까지의 높이만큼 올라가면 같은 압력만큼 감소하여...두 압력이 서로 상쇄되어 없어진다는 것입니다. 그래서 m지점에서의 압력을 계산할 때에는 수면에서부터 m까지의 높이만을 고려하면 됩니다.
안녕하십니까. 교수님 질문있습니다! 토리첼리의 수은기둥 실험과 비슷하게 생각해보았을때, cavitation과 minor loss를 고려하지 않는다면, 대기압과 물의 ρgh가 같아질때 까지만 올라갈 수 있다고 생각합니다. 즉 빨대의 길이가 무한히 길어질 수 없고 760mm X 13.6 = 10336 mm 까지가 한계라고 생각하는데 맞는 추론일까요? 물론 cavitation과 loss가 존재하여 불가능하겠지요 ㅎㅎ. 좋은 영상 감사합니다.
네 맞습니다. 빨대의 길이가 무한히 길어질 수는 없구요. 수은기둥과 같이 최대로 올릴 수 있는 높이가 정해져 있을 것입니다. 유동이 아주 천천히 흐른다면 손실은 고려 하지 않아도 될 것입니다 하지만 압력이 낮아져 액체가 기체로 변해 사이폰이 끊어지는 것은 고려해야 할 것입니다. 저도 대략 10m 또는 그 언저리쯤에서 더 이상 올라가지 못할 것으로 예상하고 있습니다. 정확하게 잘 말씀해 주셔서 감사합니다
@@user-ti4cm1pn6r 말씀 감사합니다. 교수님. 한 가지만 질문 더 드리겠습니다. 그림에서 용기 B의 5번은 대기압보다 압력이 낮습니다. 하지만 수면과 동일한 높이를 가지는 빨대는 대기압이라고 한다면, 압력이 낮은 곳에서 높은 곳으로 흐른다고 볼 수 있는건가요? 관내유동은 압력구배가 지배적이라고 생각했는데 이 경우는 관성에 의한 유동일까요?
@@Park-ni4eu 용기A로 부터 1, 2, 3을 따라 이동할 때도 빨대 내부 압력은 대기압보다 낮아지듯이, 용기B로 부터 5로 이동하여도 대기압보다 압력이 낮아집니다. 이는 이동이 중력의 반대방향이기에 hydrostatic pressure가 줄어들기 때문입니다. 이 영상에서는 용기 A, B의 수면 높이 차이에 의해 유동이 발생하는지 하지 않는지를 설명한 것입니다. 유동이 얼마나 발생하는지는 다른 사이펀 영상을 올려 놓은 것이 있는데, 그 영상을 참조하시면 압력에 의한 유동을 좀 더 이해하시기 편하실 것입니다., 질문주셔서 감사드리며, 오늘도 좋은 하루 보내세요.
해결하셨을지 모르겠지만, 질문의 의도가 압력이 왜 낮은데서 높은 곳으로 흐르는 것이냐는 말씀이신 거 같은데 제 생각엔 중력을 이기지 못한 게 아닐까 싶네요. 관내 유동에서 압력구배가 지배적은 아닌 거 같습니다. 중력도 고려해야합니다. 만약 압력구배가 지배적이라면 모세관현상으로 계속 액체가 기둥을 타고 올라올텐데 중력과 평형이루어 멈춥니다.
안녕하세요 사이펀효과 관련 실험을 하면서 영상을 보게되었습니다. 정말 이보다 쉽고 완벽한 설명이 없을것같네요 질좋은 영상에 감사의 말씀을 올립니다. 허나 궁금한것이 생겼습니다. 4:51 초 부분에서 왜 파이프의 길이가 길면 길수록 유속이 감소하나요? 정말 궁금합니다. 제가 계산을 해봤는데 파이프의 길이가 길어도 물에 가해지는 압력의 크기는 같았거든요 제 계산이 틀린건지 궁금합니다.
네, 맞습니다. "사이펀 원리"영상은 사이펀이 발생하는 원리를 설명한 것이기에 유량을 계산하는 것에 대한 설명은 없습니다. 다른 영상 "사이펀 유량 계산 및 깨기"를 보시면 유량을 계산하는 방법이 설명되어 있습니다. 그리고 "베르누이 방정식을 이요한 사이펀 해석"영상을 보시면 사이펀에 대한 전체적인 이해를 하는데 도움이 되지 않을까 생각합니다. 유량을 계산할 때에는 걸리는 압력 뿐 아니라 유동에 의한 압력강하 (또는 압력손실)이 고려되어야 합니다. 좋은 질문 감사드리며, 다른 영상도 보시다가 질문 있으시면 남겨주세요. 감사합니다.
사이펀은 압력차이로 일어나는 것이지만 유체(액체)의 연속성이 있어야 합니다. 용기B에 물이 없어도 빨대 내부가 물로 가득차 있다면, 물이 배출되는 빨대 끝단의 압력이 대기압이 되어 압력을 계산할 수 있습니다. * 하지만, 본 영상 (사이펀 원리)는 사이펀이 일어나는 원리만을 설명하는 영상입니다. 사이펀 시 유량 또는 내부 압력은 다른 영상을 참조하시기 바랍니다. (사이펀 유량 계산 및 깨기) 영상에서... 두 용기의 높이 차이로 발생한 압력차이가 크면 유동이 빨리 지나갈 것이고, 압력차이가 작다면 유동이 천천히 지나갈 것입니다. ** 왜 사이펀에 대해서 공부하는지 알려주실수 있을까요? (제가 내용을 학부 대학생 유체역학 수준에 맞추어 영상을 제작하였습니다. 강의시간에도 사용하려고요)
재미있는 질문이네요, 그리고 좋은 질문입니다. 일단 질문을 제가 제대로 이해했는지 알기 위해 질문을 다시 설명하면, "사이펀이 걸리는 높이가 다른 두 용액이 담긴 두 컵과 연결된 관"을 함께 떨어뜨린다는 것이죠? (자유낙하) 이런 경우 중력이 모든 물체에 걸리지 않기에, 압력이 걸리지 않습니다. 간단히 압력은 "p = rho*g*h"인데 중력이 없기에 유동이 어느 방향으로도 흐르지 않게 됩니다. 제 대답이 질문에 대한 답이 되었는지 모르겠네요. 아니라면 다시 댓글을 남겨주시면 감사하겠습니다. 감사합니다.
제가 올린 다른 영상 "사이펀 유량 계산 및 깨기"를 보시면 이해가 더 잘 될 것 같은데요. 본 영상은 사이펀이 일어나는지 안 일어나는지를 설명하기 위해 단지 압력으로만 설명하였습니다. 하지만 사이펀으로 발생하는 유량을 알기 위해서는 유동이 지날 때 발생하는 압력강하 (또는 압력손실)을 알아야 합니다. 파이프가 길어지면 두 컵의 물 높이 차이가 변하지 않아도 유량이 줄어들게 됩니다. 파이프가 일자가 아니라 에스자일 때 압력강하가 더 발생한다면 유량이 줄어들게 되고요. (같은 길이라면 일자일 때 보다 에스자 일때 압력강하가 더 발생하게 됩니다.) 또 다른 질문 있다면 댓글로 남겨주세요. 감사합니다.
3:30 에서 중간지점(m)에서의 압력을 구할 때 A로부터의 P_m과 B로부터의 P_m이 크기가 다르다라고 하셔서 몇가지 질문이 있습니다. 1. 1) 이때 m까지 물이 차있는건가요?? 2) 아니면 빨대 전체에 물이 차있는건가요?? 3) 아니면 A쪽 빨대는 h_1까지만 차있고, B쪽 빨대는 h_2까지만 차있는 건가요?? 2. 만약 위 1번에서 정답이 3)일 경우 위 식에서 대기압(P_atm)의 크기가 'A용기에서부터의 식'에서의 P_atm_A보다 'B용기에서부터의 식'에서의 P_atm_B가 더 크기 때문에 rho*g*h_1 < rho*g*h_2 라고 해봤자 그 압력차와 같은 크기만큼 P_atm_B > P_atm_A가 돼서 P_m이 같아지는 거 같은데 아닌가요?? 3. 만약 위 1번에서 정답이 1)일 경우 위 식에서 P_atm - rho*g*h_1 에서의 밀도(rho)는 물의 밀도(rho)가 될 것이고, P_atm - rho*g*h_2 에서의 밀도(rho)는 공기의 밀도(rho)가 될 것입니 다. 여기서 식을 다시 정리해서 P_atm_A - rho_H2O*g*h_1 이것과 P_atm_B - rho_air*g*h_2 라고 정리하게 되면 각각 P_atm_A 와 P_atm_B의 크기비교 rho_H2O 와 rho_air의 크기비교 h_1 와 h_2의 크기비교 (여기선 당연히 h_1 < h_2) 이 3가지의 크기비교를 각각 계산하고 다시 식 전체적인 크기비교를 다시 해서 따져줘야 할 것 같은데 혹시 이부분에 대해서 분석해주실 수 있나요?? 4. 만약 위 1번에서 정답이 2)일경우 3번과 똑같이 밀도만 rho_H2O로 바뀌고 각 식의 크기비교를 다시해야 한다고 생각하는데 이부분에 대해서 구체적으로 알려주실 수 있나요??
m 지점에서의 압력이 두 개가 있을 순 없지만, 유동이 어느 방향으로 흐르는 것을 보여주기 위해, 각각의 용기A와 B에서부터 압력을 구하여 .... 유동은 압력이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐른다는 원리를 이용하여 설명하였습니다. 일단, 질문에 대답을 드리면, 빨대는 전체가 물이 차여 있는 첫 질문에서의 (2)번에 해당합니다. 그래서 rho*g*h를 계산할 때 물의 밀도를 이용하여 평가하였습니다. "h1 < h2" 이기에 "rho*g*h1 < rho*g*h2"이며 대기압 (Patm) 은 동일한기에, " Patm - rho*g*h1 > Patm - rho*g*h2 "이 되는 것입니다.
제가 질문을 제대로 이해했는지 모르겠는데요. h_1까지만 물이 찬 상태에서 사이펀이 일어나지는 않습니다. 사이펀이 일어나려면 연결된 빨대 또는 튜브가 물로 가득 차 있어야 합니다. 빨대가 연결된 상태에서 두 용기에 담긴 물의 높이가 다르다면, 그 물의 높이 만큼의 압력차이 rho*g*(h1 - h2) 로 인해 유체가 한 용기에서 다른 용기로 전달이 되는 것입니다. 그러다가 두 용기에 담긴 물의 높이가 같아지면, 압력차이가 "0"이 되기에 더 이상 유체가 흐르지 않게 되는 것입니다. * 힘의 평형으로 보지 마시고, 압력차이로 유동이 발생한다고 이해하시면 될 것 같습니다. ** 사이펀 관련 다른 영상인 "사이펀 유량 계산 및 깨기"을 보시면 사이펀을 보다 더 잘 이해하실 수 있을 것 같습니다.
네, 없습니다. 우리가 사는 세상은 손실(Loss)이 있기에 에너지를 공급하지 않고 무한히 액체를 순환(일) 시키는 것은 불가능합니다. (제가 알고 있기로는요) 이러한 불가능은 열역학적(1법칙, 2법칙)으로도 증명이 가능합니다. 이러한 손실이 없는 영구기관을 만들기 위해 초전도체 연구를 하는 것이며, 초전도체 연구가 노벨상감이라는 말도 이래서 하는 것입니다.
(유동이 있을 경우) 파이프 직경이 클 때에는 파이프 단면을 유체가 가득 채우기가 힘들어 사이펀 블레이킹을 만들기 어렵지만, 직경이 작을 땐 기체가 서로 합쳐져 단면 전체를 채울 수 있습니다. 이럴 때 유체(액체)의 연속성이 깨어져, 압력전달이 원활히 되지 않아 사이펀이 깨어지게 됩니다. 그래서 사이펀 현상이 일어날 때는 관 내부가 액체로 가득차 있어야 하지만, 관의 직경 및 유속에 따라 관 내부에 약간의 기체가 있어도 사이펀이 계속 생성되는 경우도 있습니다. 관 내부 기체로 인해 사이펀이 작동하지 않는 이유는 "연속성이 깨어짐" 또는 "액체로 전달되는 압력이 전달되지 않음"이라고 보시면 될 것 같습니다. ** 유체 흐름이 없는 상태에서 (초기에 관 내부에 유체가 채워지지 않은 경우는), hydrostatic 압력 (정압)에 의해 중력으로 아래로 내려가는 힘이 작용하기 때문입니다.
@@user-ti4cm1pn6r 한가지 여쭤보고싶은게 있습니다. 관에 물을 먼저 채우는 이유가 유체의 흐름을 만드는것이라고 하셨는데 , 유체가 차고난 후에도 중력의 영향을 받지 않나요? 아니면 혹시 양쪽에 유체가 다 차있어야 유체(물)에 작용하는 압력차가 생기고 이 압력차에 따른 힘이 중력보다 강하여 물이 위로 올라갈 수 있는건가요?
@@Han-dy9qi 중력이 작용하지요. 그래서 압력을 계산할 때 (밀도*중력가속도*높이)를 사용하는 것입니다. 압력계산에 중력이 포함되어 있습니다. 그리고 어떤 것을 비교 또는 평형을 세울 때는, 힘은 힘끼리, 압력은 압력끼리, 온도는 온도끼리 같은 단위에 있는 것들 끼리 비교를 해야 합니다. 그래서 이번 영상에서 압력을 비교할 때는 압력끼리 비교를 한 것입니다. 그리고 압력에 중력이 이미 포함되어 있기도 합니다.
정압(static pressure)은 아래로 내려가면 올라가고, 위로 올라가면 내려가게 됩니다. 그래서 수면에서 빨대 입구까지 내려갈 때 압력이 올라가는 것을 (a)로 표현하였으며, 다시 빨대 입구에서 빨대 내부에서 수면과 동일한 위치까지 올라갈 때의 압력을 (a)로 표현하여 두 압력이 같기에 수식을 사용하지 않고 그냥 (a)를 사용하여 더해주고 빼주었습니다. 질문에 대한 답이 되었나요? 해결되지 않았다면 다시 댓글 남겨주세요. 감사합니다.
우선 좋은영상 감사합니다. 그리고 질문이 있습니다. 1.A용기에서 물이 우선 수직으로 끝까지 올라오면 공기구간과 물 구간의 압력차이로 인해 우측끝까지 가게되고 거기서부턴 중력때문에 물이 내려가게 된다로 생각해도 맞는 걸까요? -수정하겠습니다 이렇게 생각하면 A용기에서 수직으로 올라라는 작용이 처음에 한번만 일어나니까 틀리군요.. 2.영상에서 빨대가 물에 꽉 찬 상황에서 A용기에서 위로 수직한 빨대부분의 압력과 B에서 수직한 빨대부분이 압력이 다르다고 이해했는데 본래는 연결되어있는 양쪽유체의 같은 높이의 압력은 같다로 알고있는데 그 부분과 이 영상에서의 차이점은 어떤식으로 이해해야 할까요? 좋은영상 한번 더 감사합니다!
2번 질문에서 말씀하신 내용은 흐르지 않는 유체에서 성립이 되는 것이며, 흐르는 유체에서는 영상 5:20에서 보여진 위치를 이용하면... 최고지점 (4)번을 기점으로 같은 높이에 있는 (3)번과 (5)번의 압력이 다릅니다. 이는 유체가 흐르기 때문입니다. 물론 유체가 아주 천천히 흐른다면 높이에 의한 압력으로 이것을 보기 어려울 것입니다. 유체가 빠르게 흐른다고 상상하면서 내용을 이해하면 좋을 것 같습니다. 그리고 사이펀과 관련된 다른 영상도 있으니, 그 영상을 참조하시면 사이펀 원리를 보다 더 잘 이해할 수 있을 것이라 생각되네요. 질문 감사드리며, 혹시 제 답변이 부적절하다면... 댓글로 질문 남겨주시면 제가 확인해 보도록 하겠습니다. 감사합니다.
저는 사이펀의 원리는 중력에 의한 에너지평형을 찾기위한 유체의 이동이라고 생각해서 대기압을 왜 적용하나 가끔생각해봤는데 대기압이 없으면 유체자체가 존제 할수가 없네요 떨어지는 힘만큼 물을 끌어올수 없으면 물이 기체가 된다 오늘 유레카 한거 같습니다 물리를 깔짝 배웠는데 에너지 보존법칙은 참 신기한거같네요
물이 이동하는 순간의 물의 높이에 관하여 질문이 있습니다. 이 영상에서는 빨대에 물이 가득 찼을 때 물이 이동한다고 언급된 것 같은데 빨대에 물이 채워진 부분이 용기A아래쪽~용기B표면으로부터 (h2-h1)위 일 때, 즉 용기A수면과 기체의 경계면과 우측 빨대에 채워진 물과 기체의 경계면이 같을 때는 왜 물이 이동하지 않는지 궁금합니다. 제 생각에는 위 조건에서 빨대에 물이 채워진 경계면에서의 압력이 물 쪽에서는 대기압과 같고 기체 쪽에서는 대기압보다 조금 약하여 물이 기체 쪽으로 이동하게 됨으로써 용기B로 이동하게 될 것 같습니다. 제 생각에 대해 알려주신다면 감사하겠습니다.
제가 올린 영상 중 사이펀에 대한 영상(3개)은 모두 압력차이로 인해 발생하는 형태의 사이펀 현상입니다. 진공상태에서는 관 양쪽의 압력이 모두 동일하여 압력차이가 없기에, 제가 설명한 형태의 사이펀은 일어나지 않습니다. 압력차이가 아닌 온도차이로 유동이 일어나게 하는 thermosiphon이 있습니다. 이 경우 진공상태에서도 유동을 만들 수 있습니다. * 재생목록 "열전달"에 "자연대류(원리)"영상을 보시면 온도차이에 의한 자연대류를 설명해 놓았습니다. 하지만, thermosiphon의 경우 온도차이로 인한 밀도변화로... 밀도가 낮아져 올라가고, 밀도가 높아져 내려오게 됩니다. 이 경우도 중력이 없는 우주 공간에서는 작동하지 않습니다. 제 답변이 충분했는지 모르겠네요. 부족했다면 질문하셨던 "진공상태의 사이펀"을 좀 더 자세히 설명해 주시면 제가 아는대까지 다시 설명해 드리겠습니다. 감사합니다.
냉매가스 충전용으로 사이펀 용기가 사용되고 있다는 것을 저도 처음 알았습니다. 알려주셔서 감사드립니다. 그런데 "냉매가스 충전용 사이펀 용기"로 검색을 해보았는데 검색 내용이 없네요. 저도 모르는 분야에서 사용하는 사이펀 원리인 것 같습니다. 다음에 배워서 그 부분에 대한 영상을 올려야 겠습니다. 알려주셔서 감사드립니다.
간단히 설명하면, 용기A와 B에 담겨있는 파이프 입구의 압력이 수면의 높이차이로 인해 다릅니다. 파이프의 입구 압력이 용기A와 B가 다를 때, 유체는 압력이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르게 됩니다. h2, h1의 높이를 보기 보다는 각 용기에서의 수면의 높이를 보는 것이 사이펀을 이해하는데 더 도움이 될 것입니다. 감사합니다.
@@user-ti4cm1pn6r 빠른 회신에 감동했습니다. 3:32의 식과 설명을 보면, m의 왼쪽에 걸리는 압력은 대기압-pgh1으로 되어 있습니다. 제가 이해가 안되는 점은 "왜 빼기를 하느냐" 입니다. 제 생각은 수면에 걸리는 대기압은 위에서 밑으로 움직이는데, 사이펀안의, 수면에서 m까지의 압력의 방향은 대기압과 반대방향으로 움직이기 때문이 아닐까라고 생각해 봤는데 이 생각이 맞을까요?
네, 맞습니다. 간단히 m 위치가 용기A에서는 수면에서 h1만큼 올라가 있기에 대기압에서 (밀도*중력가속도*h1)만큼의 압력을 빼준 것입니다. 용기B도 동일하게 m위치가 수면에서 h2만큼 올라가 있기에 대기압에서 (밀도*중력가속도*h2)만큼의 압력을 빼준 것입니다. 압력은 수면에서 내려갈수록 증가하지만, 반대로 수면에서 올라가면 감소하게 됩니다. * 사이펀에 대해 조금 더 자세한 내용은 다음 영상 "사이펀 유량 계산 및 깨기"를 보시면 사이펀을 이해하는데 더 도움이 될 것으로 생각합니다.
사이펀은 능구렁이가 담 넘어 가듯이, 물이 자기보다 높은 지점을 올라가 다시 내려오는 현상과 사이펀이 일어날 때 컵에(또는 탱크에) 담긴 물이 모두 빠져 나가는 현상을 말하는 것입니다. 그리고 이러한 현상을 물리적으로 설명할 때 사용할 수 있는 방정식이 베르누이 방정식입니다. 물론 사이펀은 베르누이 방정식이 아닌, 압력에 의해서도 설명이 가능합니다. 구분이 되셨는지 모르겠네요? 하나(사이펀)는 현상이며, 하나는 현상을 설명할 수 있는 방정식입니다. * 모세관 현상과 이를 설명하는 (표면장력-중력) 관계가 비슷한 예이지 않을까 생각합니다.
산속에서 물을 끌어 농사에 이용해보려고 공부하던 중, 이곳까지 왔습니다. 이해하기 쉬운 설명... 감사합니다.
영상이 도움이 되었다니 다행이네요^^
"램 펌프, Ram pump" 영상도 찾아보시면 도움이 될 것 같습니다.
조대성 교수님, 이 보다 더 쉽게 이해시키기 쉽지 않아 보여요. 영감 얻어 갑니다. 소개시켜주셔서 감사하고, 더 많은 영역에서 활약 기대할게요.
현재는 익명으로 활동 중 입니다.
그래도 아는 사람들은 다 알고 있겠죠^^
감사드리며, 오늘도 좋은 하루 보내세요.
피타고라스 컵을 보고 사이펑 원리가 궁금해서 찾아봤는데 이해하기 쉽게 잘 설명하시네요ㅎㅎ 앞으로 배울 유체역학 열역학도 영상 많이 참고하겠습니다 영상 감사합니다!
이번 학기는 열전달 수업이 있어, 열전달 관련 영상을 많이 올렸습니다.
다음 학기는 유체역학 수업이 있기에, 이제부턴 유체관련된 영상이 좀 더 자주 올리지 않을까...생각합니다.
(열역학은 중간 중간에 가끔 올리겠습니다.)
그럼, 오늘도 좋은 하루 보내세요.
좋은 설명 감사합니다. 100% 이해하고 갑니다.
도움이 되었다니 다행입니다.
좋은정보 잘배우고가요 !!
안녕하세요 설비업 하고 있는데 유체흐름에 대해 관심이 많아서 찾아보게 되었습니다. 영상 감사합니다!
와 너무 이해가 잘되네요. 선생님 강의에 매료되었습니다.
도움이 되었다니, 다행이네요.
다른 영상도 보시다가 궁금한 점 있으시면 언제든 댓글 남겨주세요.
감사합니다.
인터넷에 있는 설명들중에 가장 이해가 쉽네요 ^^ 어떤 블로그에서 베르누이까지 끌고와서 설명하길래 혼란스웠습니다
(높이, 압력, 속도로 구성된) 베르누이 방정식을 이용하여 설명할 필요는 없으며, "압력"만으로 사이펀은 충분히 설명 가능합니다.
유동의 속도, 높이 변화로 인한 압력변화가 발생하는 다른 유체문제는 베르누이를 사용하여 설명해야겠지요.
열교환기 공부하러 들어 왔다가 계속보게 되네요. 이런 영상을 만들어 올리시다니 정말 대단하고 감사합니다. 열유체학을 전혀 모르는 제가 이해 하기 시작 했습니다. 완전 최고!
도움이 되었다니 다행이네요. 감사합니다.
@@user-ti4cm1pn6r 물이 고압에서 저압으로
가는 성질이 있나요?
@@Pengdoll2 네, 열이 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로, 전기가 전압이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르듯이, 물도 압력이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르게 됩니다.
정확하게 말하면, 같은 높이에 있는 물은 압력이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르게 됩니다.
@@user-ti4cm1pn6r감사합니다ㅎㅎ
원자로 냉각 펌프에서 감탄을 금치 못했습니다! 좋은 영상 감사합니다.
제가 설명드린 원자로는 발전용 원자로는 아니며, 연구를 위해 사용되는 연구용원자로입니다. 대전에 하나로, 부산 기장에 짓고 있는 것 하나 등 국내엔 2개 있고 국외도 많이 있습니다.
감사합니다 간단한데 이해하기 어려웠는데 덕분에 정확히 알고 갑니다.
도움이 되셨다니 다행입니다.^^
잘봤습니다!
문과라 계산식은 모르겠지만 원리만큼은 제대로 건져갑니다! 벨사이펀 위에 구멍을 따로 뚫는 이유가 이거였네요!
사이펀 다른 영상(사이펀 유량 계산 및 깨기)을 보시면 "구멍"에 대해 더 자세히 설명하고 있습니다.
다른 질문 있으시면 언제든 댓글 남겨주세요. 감사합니다.
좋은 영상 감사합니다.
감사합니다.
너무 쉽게 이해 시켜주셔서 감사합니다!!
도움이 되셨다니 다행입니다.
재및어요😊
@@user-tn9ci5gb7b ^^ 감사합니다.
잘보고 갑니다. 소방현직이고 초보 유튜버라 ㅇㅇ영상 잘 배우고 갑니다.
시골의 저수지 둑에서 낮은 논에 물댈때 저 방법을 쓰죠~`ㅎㅎ긴 배관에 어떤 방법으로든 물만 채우게 되면~~
네, 맞습니다.
긴 배관에 물만 채우고 높이 조절만 하면 물이 흐르게 됩니다.
하지만, 배관이 길면 길수록 유속이 느려지게 됩니다.
설계에서는 흐르는 것도 중요하지만 얼마나 흐르는지도 중요하기에,
사이펀 원리를 이해하면 배관으로 흐르는 유량을 계산할 수 있습니다.
답변 감사드리며, 소방현장에서 진화하실 때 항상 조심하시길 당부드립니다.
저도 항상 소방관련하여 도움을 드리고 싶은데, 생각만 하고 있네요.
지난 학기에 저희 학생들이 무선으로 소방현장에서의 소방관의 위치를 찾는
졸업과제를 하기도 하였습니다. 생각보다 수신거리가 좋지 않은 점은 문제였지만,
소방관님들의 안타까운 소식을 들으면 어떻게든 저희도 도움이 되려 고민하고 있습니다.
건강하시고, 항상 감사드립니다.
@@user-ti4cm1pn6r 아 ㅎㅎ그렇죠
배관길이에 따른 유속 감소도 있고 표면에서 구부러지는 배관의 높이가 물 표면과 차이날수록 그것도 유속이 느려질것 같습니다
물론 진공이 10.332미터까지 되니ㅡ배관의 높이도 그 만큼 더 올라가게됨 사이펀도 안될거 같은데 혹시 맞나요?
연기속 현장에서 개발자들이 연구했음 하는게 있는데 소방대원이 진입시 손목에 갤럭시처럼 차고 들어감
산소포화도 맥박수 등을 밖의 모니터에 표시되게 하는걸 부탁하고 싶네요
ㅎㅎ저는 이런게 있음 좋겠다고 생각만 하죠ㅎㅎ
연구는 문외한이라서요
한번 연구 해보세요ㅡ과제를 줘도좋을것 같고 ㅎㅎ
좋은 지식 잘보고 갑니다~^^
잘들었습니다. 감사합니다.
사이펀관 내부 진공이 깨지면 (비등 및 캐비테이션) 상기 공식들이 성립되지 않게 되는것인가요?
관 내부에 공기가 들어가게 되면 왜 사이펀 현상이 발생하지 않게 되는지 알려주실수 있으신가요?
감사합니다.
질문 감사합니다.
액체 유동에서 약간의 기체가 유입되어도 사이펀은 계속 일어나지만,
기체가 많이 유입 또는 발생하여 액체의 연속성이 깨어지면 사이펀이 깨어지게 됩니다.
사이펀으로 연결되어 있는 최상부가 공기로 채워진다면
액체는 중력에 의해 내려가려는 성질을 가지게 되어 각자의 용기로 다시 흘러 내려가게 됩니다.
또 다른 이유는 액체는 비압축성이지만, 기체는 압축성이기에
기체가 내부에 많이 생기면 그 부분의 압력이 증가하는 경우도 있습니다.
이런 경우 국부적인 압력이 높아져 유동의 방향성이 바뀔 수도 있습니다.
주사기 (또는 피스톤)에 물을 채우고 누르면 주사기 내 물의 체적은 변하지 않지만,
공기를 채우고 주사기를 누르면 공기의 체적은 줄어들면서 압력이 올라갑니다.
이러한 복합적인 요소들(저도 모르는)이 작용하여 사이펀이 깨어지게 됩니다.
@@user-ti4cm1pn6r 복합적인 이유가 작용하는 군요. 좋은 답변 감사합니다.
안녕하세요 선생님 영상의 3분 12초에 나오는 내용인 m부분의 압력을 구하는 부분의 설명이 이해가 가지 않는데요... 대기압에서 시작하여 파이프까지 내려왔다가 다시 수면으로 올라오므로 압력이 서로 없어진다는 부분을 좀더 자세히 설명해주실 수 있을까요..?
"압력 = 밀도*중력가속도*높이"인데, 물의 수면에서 부터 파이프입구까지 내려가면 압력이 증가하고, 다시 파이프내부에서 수면까지의 높이만큼 올라가면 같은 압력만큼 감소하여...두 압력이 서로 상쇄되어 없어진다는 것입니다.
그래서 m지점에서의 압력을 계산할 때에는 수면에서부터 m까지의 높이만을 고려하면 됩니다.
용기 수면에서 압력과 같은 높이에 있는 파이프 내부의 압력이 차이가 없다는 설명입니다
몸 건강히 만납시다~~
안녕하십니까. 교수님 질문있습니다! 토리첼리의 수은기둥 실험과 비슷하게 생각해보았을때, cavitation과 minor loss를 고려하지 않는다면, 대기압과 물의 ρgh가 같아질때 까지만 올라갈 수 있다고 생각합니다. 즉 빨대의 길이가 무한히 길어질 수 없고 760mm X 13.6 = 10336 mm 까지가 한계라고 생각하는데 맞는 추론일까요? 물론 cavitation과 loss가 존재하여 불가능하겠지요 ㅎㅎ. 좋은 영상 감사합니다.
네 맞습니다. 빨대의 길이가 무한히 길어질 수는 없구요. 수은기둥과 같이 최대로 올릴 수 있는 높이가 정해져 있을 것입니다.
유동이 아주 천천히 흐른다면 손실은 고려 하지 않아도 될 것입니다 하지만 압력이 낮아져 액체가 기체로 변해 사이폰이 끊어지는 것은 고려해야 할 것입니다.
저도 대략 10m 또는 그 언저리쯤에서 더 이상 올라가지 못할 것으로 예상하고 있습니다. 정확하게 잘 말씀해 주셔서 감사합니다
@@user-ti4cm1pn6r 말씀 감사합니다. 교수님. 한 가지만 질문 더 드리겠습니다. 그림에서 용기 B의 5번은 대기압보다 압력이 낮습니다. 하지만 수면과 동일한 높이를 가지는 빨대는 대기압이라고 한다면, 압력이 낮은 곳에서 높은 곳으로 흐른다고 볼 수 있는건가요? 관내유동은 압력구배가 지배적이라고 생각했는데 이 경우는 관성에 의한 유동일까요?
@@Park-ni4eu 용기A로 부터 1, 2, 3을 따라 이동할 때도 빨대 내부 압력은 대기압보다 낮아지듯이, 용기B로 부터 5로 이동하여도 대기압보다 압력이 낮아집니다. 이는 이동이 중력의 반대방향이기에 hydrostatic pressure가 줄어들기 때문입니다. 이 영상에서는 용기 A, B의 수면 높이 차이에 의해 유동이 발생하는지 하지 않는지를 설명한 것입니다.
유동이 얼마나 발생하는지는 다른 사이펀 영상을 올려 놓은 것이 있는데, 그 영상을 참조하시면 압력에 의한 유동을 좀 더 이해하시기 편하실 것입니다.,
질문주셔서 감사드리며, 오늘도 좋은 하루 보내세요.
해결하셨을지 모르겠지만, 질문의 의도가 압력이 왜 낮은데서 높은 곳으로 흐르는 것이냐는 말씀이신 거 같은데
제 생각엔 중력을 이기지 못한 게 아닐까 싶네요. 관내 유동에서 압력구배가 지배적은 아닌 거 같습니다. 중력도 고려해야합니다. 만약 압력구배가 지배적이라면 모세관현상으로 계속 액체가 기둥을 타고 올라올텐데 중력과 평형이루어 멈춥니다.
보고는 싶은 그런데 머리에 쥐나서 나중에 또 볼께요...진정한 원리 이긴 한 데.. 박사님은 수업만 하시나봐..ㅎ
수업만 하진 않고요. 재생목록에 보시면 ”쉬는시간“에 다른 영상도 있습니다.
보시다가 궁금한게 있으시면 질문주세요. 감사합니다.
7:40 공학도 ㅎ 아이폰이 좋은 본보기 Hw + 소프트 웨어의 좋은 참고 자료
네, 아이폰이 좋은 설계의 예라 할 수 있습니다.
특히 아이폰은 감성을 자극하는 매력까지 가지고 있으니,
이것은 설계만으로 되는 것이 아니라, 마케팅까지 ...
제품을 "가지고 싶다는"는 이미지를 입힌 공학을 뛰어 넘은 좋은 예라 할 수 있습니다.
안녕하세요 사이펀효과 관련 실험을 하면서 영상을 보게되었습니다. 정말 이보다 쉽고 완벽한 설명이 없을것같네요 질좋은 영상에 감사의 말씀을 올립니다. 허나 궁금한것이 생겼습니다. 4:51 초 부분에서 왜 파이프의 길이가 길면 길수록 유속이 감소하나요? 정말 궁금합니다. 제가 계산을 해봤는데 파이프의 길이가 길어도 물에 가해지는 압력의 크기는 같았거든요 제 계산이 틀린건지 궁금합니다.
네, 맞습니다. "사이펀 원리"영상은 사이펀이 발생하는 원리를 설명한 것이기에 유량을 계산하는 것에 대한 설명은 없습니다.
다른 영상 "사이펀 유량 계산 및 깨기"를 보시면 유량을 계산하는 방법이 설명되어 있습니다.
그리고 "베르누이 방정식을 이요한 사이펀 해석"영상을 보시면 사이펀에 대한 전체적인 이해를 하는데 도움이 되지 않을까 생각합니다.
유량을 계산할 때에는 걸리는 압력 뿐 아니라 유동에 의한 압력강하 (또는 압력손실)이 고려되어야 합니다.
좋은 질문 감사드리며, 다른 영상도 보시다가 질문 있으시면 남겨주세요.
감사합니다.
@@user-ti4cm1pn6r 정말감사합니다
질문이 하나 더있는데, 3:40초 같은경우 용기 B에 물이 없다면 압력계산은 어떻게하나요?
@@user-ti4cm1pn6r 선생님 영상을 봤는데도 이해가 잘 안돼요 ㅠㅠ 쉽게 설명해주실수 있나요 ㅠㅠ
사이펀은 압력차이로 일어나는 것이지만 유체(액체)의 연속성이 있어야 합니다.
용기B에 물이 없어도 빨대 내부가 물로 가득차 있다면, 물이 배출되는 빨대 끝단의 압력이 대기압이 되어 압력을 계산할 수 있습니다.
* 하지만, 본 영상 (사이펀 원리)는 사이펀이 일어나는 원리만을 설명하는 영상입니다.
사이펀 시 유량 또는 내부 압력은 다른 영상을 참조하시기 바랍니다.
(사이펀 유량 계산 및 깨기) 영상에서...
두 용기의 높이 차이로 발생한 압력차이가 크면 유동이 빨리 지나갈 것이고, 압력차이가 작다면 유동이 천천히 지나갈 것입니다.
** 왜 사이펀에 대해서 공부하는지 알려주실수 있을까요? (제가 내용을 학부 대학생 유체역학 수준에 맞추어 영상을 제작하였습니다. 강의시간에도 사용하려고요)
@@user-ti4cm1pn6r 정말 감사합니다
영상과 관련이 없지만 궁금한것 하나만 여쭤봐도될까요?
중력으로 수직으로떨어지고 있는 물줄기 중간에 사이펀을 주면 속도가 변화가 없나요 아니면 느려지나요?(사이펀높이의 최고점은 물줄기의 시작점보다 높습니다)
재미있는 질문이네요, 그리고 좋은 질문입니다.
일단 질문을 제가 제대로 이해했는지 알기 위해 질문을 다시 설명하면,
"사이펀이 걸리는 높이가 다른 두 용액이 담긴 두 컵과 연결된 관"을 함께 떨어뜨린다는 것이죠? (자유낙하)
이런 경우 중력이 모든 물체에 걸리지 않기에, 압력이 걸리지 않습니다.
간단히 압력은 "p = rho*g*h"인데
중력이 없기에 유동이 어느 방향으로도 흐르지 않게 됩니다.
제 대답이 질문에 대한 답이 되었는지 모르겠네요.
아니라면 다시 댓글을 남겨주시면 감사하겠습니다.
감사합니다.
@@user-ti4cm1pn6r 헉 일단은 대답해주셔서 정말 감사해요🥰🥰🥰
그런대 저의 질문은 그렇게 대단한것은 아니랍니다..ㅎ
그냥 사이펀을 걸면 속도가 느려지는지 똑같은지 궁금해요!
예를들면 이런 상황은 어떨까요?
1L짜리 수액백에 호스를 연결해서 제팔에 꽂았습니다
중력에 의해 수액이 제몸으로 들어오는데요
수액걸대에 호스중간을 휙 걸었어요
그래서 호스가 1자로 떨어지던 모양에서 s자로 바뀝니다
그런경우 사이펀이 s자로 걸리면서 수액이 계속 제몸으로 들어온다고 알고있어요
그런데 궁금한것은 사이펀이 걸려서 속도가 느려질까요?
제가 혹시나 기본적인걸 잘못이해하고있다면 말씀해주세요..!ㅜ
제가 올린 다른 영상 "사이펀 유량 계산 및 깨기"를 보시면 이해가 더 잘 될 것 같은데요.
본 영상은 사이펀이 일어나는지 안 일어나는지를 설명하기 위해 단지 압력으로만 설명하였습니다.
하지만 사이펀으로 발생하는 유량을 알기 위해서는 유동이 지날 때 발생하는 압력강하 (또는 압력손실)을 알아야 합니다.
파이프가 길어지면 두 컵의 물 높이 차이가 변하지 않아도 유량이 줄어들게 됩니다.
파이프가 일자가 아니라 에스자일 때 압력강하가 더 발생한다면 유량이 줄어들게 되고요.
(같은 길이라면 일자일 때 보다 에스자 일때 압력강하가 더 발생하게 됩니다.)
또 다른 질문 있다면 댓글로 남겨주세요. 감사합니다.
같은 위치의 기름통을 이 원리를 이용해서 뺄수있을까요 ? 한쪽 통 밑이 조금 깨져서 옆통으로 옮기려는데
기름 통 내 기름이 들어있는 높이가 다르다면, 많이 들어있는 탱크에서 다른 탱크로 높이가 같아질 때 까지 기름을 뺄 수 있지만
그 아래로는 사이펀으로 빼낼 수 없습니다.
통 밑이 깨졌다면 그 깨진 구멍으로 기름을 빼내는 것이 쉬울 것 같습니다.
물리 실험하려고 이론 보러왔습니다! 감사합니다~^^
실험하다 궁금한 점 있으시면 언제든 댓글로 질문하시면,
제가 아는 한도 내에서 답변해 드리겠습니다.
@@user-ti4cm1pn6r 감사합니다!!!♡♡
그럼 1,2,3,4,5번에서 4번이 유속이 가장 빠른 건가요?? 유속과 압력은 반비례 하니.. 아님 이건 별계 인가요???
압력이 변한다고 해도 액체는 비압축성이며
관내 유동이 정상상태이기 때문에
유속은 모두 같다고 보시면 됩니다.^^
3:30 에서 중간지점(m)에서의 압력을 구할 때 A로부터의 P_m과 B로부터의 P_m이 크기가 다르다라고 하셔서 몇가지 질문이 있습니다.
1. 1) 이때 m까지 물이 차있는건가요??
2) 아니면 빨대 전체에 물이 차있는건가요??
3) 아니면 A쪽 빨대는 h_1까지만 차있고, B쪽 빨대는 h_2까지만 차있는 건가요??
2. 만약 위 1번에서 정답이 3)일 경우
위 식에서 대기압(P_atm)의 크기가 'A용기에서부터의 식'에서의 P_atm_A보다 'B용기에서부터의 식'에서의 P_atm_B가 더 크기 때문에
rho*g*h_1 < rho*g*h_2 라고 해봤자 그 압력차와 같은 크기만큼 P_atm_B > P_atm_A가 돼서 P_m이 같아지는 거 같은데 아닌가요??
3. 만약 위 1번에서 정답이 1)일 경우
위 식에서 P_atm - rho*g*h_1 에서의 밀도(rho)는 물의 밀도(rho)가 될 것이고, P_atm - rho*g*h_2 에서의 밀도(rho)는 공기의 밀도(rho)가 될 것입니
다. 여기서 식을 다시 정리해서 P_atm_A - rho_H2O*g*h_1 이것과 P_atm_B - rho_air*g*h_2 라고 정리하게 되면 각각
P_atm_A 와 P_atm_B의 크기비교
rho_H2O 와 rho_air의 크기비교
h_1 와 h_2의 크기비교 (여기선 당연히 h_1 < h_2)
이 3가지의 크기비교를 각각 계산하고 다시 식 전체적인 크기비교를 다시 해서 따져줘야 할 것 같은데 혹시 이부분에 대해서 분석해주실 수 있나요??
4. 만약 위 1번에서 정답이 2)일경우
3번과 똑같이 밀도만 rho_H2O로 바뀌고 각 식의 크기비교를 다시해야 한다고 생각하는데 이부분에 대해서 구체적으로 알려주실 수 있나요??
m 지점에서의 압력이 두 개가 있을 순 없지만, 유동이 어느 방향으로 흐르는 것을 보여주기 위해, 각각의 용기A와 B에서부터 압력을 구하여 .... 유동은 압력이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐른다는 원리를 이용하여 설명하였습니다.
일단, 질문에 대답을 드리면, 빨대는 전체가 물이 차여 있는 첫 질문에서의 (2)번에 해당합니다. 그래서 rho*g*h를 계산할 때 물의 밀도를 이용하여 평가하였습니다.
"h1 < h2" 이기에 "rho*g*h1 < rho*g*h2"이며
대기압 (Patm) 은 동일한기에, " Patm - rho*g*h1 > Patm - rho*g*h2 "이 되는 것입니다.
혹시 h_1까지만 물이 차있다가 그 위로 즉, 힘의 평형이 깨져서 사이펀 작용이 시작하는 순간, 그 부분에 대해서 좀더 구체적으로 설명해 주실 수 있나요?? 힘의 평형이 어떤식으로 깨져서 사이펀이 일어나는 것인지 잘 이해가 안가서요...
제가 질문을 제대로 이해했는지 모르겠는데요.
h_1까지만 물이 찬 상태에서 사이펀이 일어나지는 않습니다.
사이펀이 일어나려면 연결된 빨대 또는 튜브가 물로 가득 차 있어야 합니다.
빨대가 연결된 상태에서 두 용기에 담긴 물의 높이가 다르다면, 그 물의 높이 만큼의 압력차이 rho*g*(h1 - h2) 로 인해
유체가 한 용기에서 다른 용기로 전달이 되는 것입니다.
그러다가 두 용기에 담긴 물의 높이가 같아지면, 압력차이가 "0"이 되기에 더 이상 유체가 흐르지 않게 되는 것입니다.
* 힘의 평형으로 보지 마시고, 압력차이로 유동이 발생한다고 이해하시면 될 것 같습니다.
** 사이펀 관련 다른 영상인 "사이펀 유량 계산 및 깨기"을 보시면 사이펀을 보다 더 잘 이해하실 수 있을 것 같습니다.
교수님 해당 원리로 무한히 액체를 순환시킬 수 있는 방법이 있을까요??
네, 없습니다.
우리가 사는 세상은 손실(Loss)이 있기에 에너지를 공급하지 않고 무한히 액체를 순환(일) 시키는 것은 불가능합니다. (제가 알고 있기로는요)
이러한 불가능은 열역학적(1법칙, 2법칙)으로도 증명이 가능합니다.
이러한 손실이 없는 영구기관을 만들기 위해 초전도체 연구를 하는 것이며, 초전도체 연구가 노벨상감이라는 말도 이래서 하는 것입니다.
좋은 영상 감사합니다!
질문이 있는데, 액체 파이프 중간에 기체가 들어가면 사이펀이 잘 작동하지 않는 건 어떻게 설명 가능할까요?
(유동이 있을 경우) 파이프 직경이 클 때에는 파이프 단면을 유체가 가득 채우기가 힘들어 사이펀 블레이킹을 만들기 어렵지만,
직경이 작을 땐 기체가 서로 합쳐져 단면 전체를 채울 수 있습니다.
이럴 때 유체(액체)의 연속성이 깨어져, 압력전달이 원활히 되지 않아 사이펀이 깨어지게 됩니다.
그래서 사이펀 현상이 일어날 때는 관 내부가 액체로 가득차 있어야 하지만, 관의 직경 및 유속에 따라
관 내부에 약간의 기체가 있어도 사이펀이 계속 생성되는 경우도 있습니다.
관 내부 기체로 인해 사이펀이 작동하지 않는 이유는 "연속성이 깨어짐" 또는 "액체로 전달되는 압력이 전달되지 않음"이라고 보시면 될 것 같습니다.
** 유체 흐름이 없는 상태에서 (초기에 관 내부에 유체가 채워지지 않은 경우는), hydrostatic 압력 (정압)에 의해 중력으로 아래로 내려가는 힘이 작용하기 때문입니다.
@@user-ti4cm1pn6r
압력차 때문에 발생하는 현상인데, 압력 전달이 잘 안돼서 그런거군요.
답변 감사합니다!
설명 감사합니다. 생각보다 재밌습니다!
@@user-ti4cm1pn6r 한가지 여쭤보고싶은게 있습니다. 관에 물을 먼저 채우는 이유가 유체의 흐름을 만드는것이라고 하셨는데 , 유체가 차고난 후에도 중력의 영향을 받지 않나요?
아니면 혹시 양쪽에 유체가 다 차있어야 유체(물)에 작용하는 압력차가 생기고 이 압력차에 따른 힘이 중력보다 강하여 물이 위로 올라갈 수 있는건가요?
@@Han-dy9qi 중력이 작용하지요. 그래서 압력을 계산할 때 (밀도*중력가속도*높이)를 사용하는 것입니다. 압력계산에 중력이 포함되어 있습니다.
그리고 어떤 것을 비교 또는 평형을 세울 때는, 힘은 힘끼리, 압력은 압력끼리, 온도는 온도끼리 같은 단위에 있는 것들 끼리 비교를 해야 합니다.
그래서 이번 영상에서 압력을 비교할 때는 압력끼리 비교를 한 것입니다. 그리고 압력에 중력이 이미 포함되어 있기도 합니다.
현재 중학생입니다 3:28에서 Pm=Patm+(a) -(a) -phg1이라는 식에서 (a)가 의미하는것이 무엇인가요? 대기압에서 (a)를더하고 다시 (a)를 빼는데 이걸 왜하는건가요?
정압(static pressure)은 아래로 내려가면 올라가고, 위로 올라가면 내려가게 됩니다.
그래서 수면에서 빨대 입구까지 내려갈 때 압력이 올라가는 것을 (a)로 표현하였으며,
다시 빨대 입구에서 빨대 내부에서 수면과 동일한 위치까지 올라갈 때의 압력을 (a)로 표현하여
두 압력이 같기에 수식을 사용하지 않고 그냥 (a)를 사용하여
더해주고 빼주었습니다.
질문에 대한 답이 되었나요?
해결되지 않았다면 다시 댓글 남겨주세요. 감사합니다.
@@user-ti4cm1pn6r 감사합니다!! 이해되었습니다
센세... 아리가또
안녕하세요 궁금한 점이 있는데 사이펀원리로 관을 통해 물이 흐르는것에 대해서 음압효과로 빨아들인다는게 맞는 설명이 될까요?
음압으로 빨아들이는 것은 아니며, 높이차이에 의한 압력차이로 물이 흐르는 것입니다.
@@user-ti4cm1pn6r 상대적으로 압력차이가 존재하는거지 그걸 음압효과라고는 할수없는거군요? 제가 비전공자라 용어에 약해서 답변해주셔서 감사합니다!
우선 좋은영상 감사합니다. 그리고 질문이 있습니다.
1.A용기에서 물이 우선 수직으로 끝까지 올라오면 공기구간과 물 구간의 압력차이로 인해 우측끝까지 가게되고 거기서부턴 중력때문에 물이 내려가게 된다로 생각해도 맞는 걸까요?
-수정하겠습니다 이렇게 생각하면 A용기에서 수직으로 올라라는 작용이 처음에 한번만 일어나니까 틀리군요..
2.영상에서 빨대가 물에 꽉 찬 상황에서 A용기에서 위로 수직한 빨대부분의 압력과 B에서 수직한 빨대부분이 압력이 다르다고 이해했는데 본래는 연결되어있는 양쪽유체의 같은 높이의 압력은 같다로 알고있는데 그 부분과 이 영상에서의 차이점은 어떤식으로 이해해야 할까요?
좋은영상 한번 더 감사합니다!
2번 질문에서 말씀하신 내용은 흐르지 않는 유체에서 성립이 되는 것이며, 흐르는 유체에서는 영상 5:20에서 보여진 위치를 이용하면... 최고지점 (4)번을 기점으로 같은 높이에 있는 (3)번과 (5)번의 압력이 다릅니다. 이는 유체가 흐르기 때문입니다.
물론 유체가 아주 천천히 흐른다면 높이에 의한 압력으로 이것을 보기 어려울 것입니다. 유체가 빠르게 흐른다고 상상하면서 내용을 이해하면 좋을 것 같습니다.
그리고 사이펀과 관련된 다른 영상도 있으니, 그 영상을 참조하시면 사이펀 원리를 보다 더 잘 이해할 수 있을 것이라 생각되네요.
질문 감사드리며, 혹시 제 답변이 부적절하다면...
댓글로 질문 남겨주시면 제가 확인해 보도록 하겠습니다.
감사합니다.
@@user-ti4cm1pn6r 아하 흐르지 않을때만 적용되는 내용이였군요 답변 감사합니다!
저는 사이펀의 원리는 중력에 의한 에너지평형을 찾기위한 유체의 이동이라고 생각해서 대기압을 왜 적용하나 가끔생각해봤는데 대기압이 없으면 유체자체가 존제 할수가 없네요
떨어지는 힘만큼 물을 끌어올수 없으면 물이 기체가 된다 오늘 유레카 한거 같습니다
물리를 깔짝 배웠는데 에너지 보존법칙은 참 신기한거같네요
네, 에너지 보존은 정말 다양한 곳에 적용이 됩니다.
물이 이동하는 순간의 물의 높이에 관하여 질문이 있습니다. 이 영상에서는 빨대에 물이 가득 찼을 때 물이 이동한다고 언급된 것 같은데 빨대에 물이 채워진 부분이 용기A아래쪽~용기B표면으로부터 (h2-h1)위 일 때, 즉 용기A수면과 기체의 경계면과 우측 빨대에 채워진 물과 기체의 경계면이 같을 때는 왜 물이 이동하지 않는지 궁금합니다. 제 생각에는 위 조건에서 빨대에 물이 채워진 경계면에서의 압력이 물 쪽에서는 대기압과 같고 기체 쪽에서는 대기압보다 조금 약하여 물이 기체 쪽으로 이동하게 됨으로써 용기B로 이동하게 될 것 같습니다. 제 생각에 대해 알려주신다면 감사하겠습니다.
제가 질문을 정확히 이해했는지 확신이 없어 답을 드리기 어렵네요.
가능하시면 그림을 그려서 사진을 찍어 질문과 이메일로 보내주시면 제가 답을 드리도록 하겠습니다.
혹시 보내야 할 이메일주소가 어떻게 될까요?
“mtfl2014.knu@gmail.com”으로 보내주세요.
보냈습니다, 답변부탁드립니다
네, 확인해서 답변드리겠습니다.
진공상태에서의 사이펀은 어떻게 설명하나요?
제가 올린 영상 중 사이펀에 대한 영상(3개)은 모두 압력차이로 인해 발생하는 형태의 사이펀 현상입니다.
진공상태에서는 관 양쪽의 압력이 모두 동일하여 압력차이가 없기에,
제가 설명한 형태의 사이펀은 일어나지 않습니다.
압력차이가 아닌 온도차이로 유동이 일어나게 하는 thermosiphon이 있습니다.
이 경우 진공상태에서도 유동을 만들 수 있습니다.
* 재생목록 "열전달"에 "자연대류(원리)"영상을 보시면 온도차이에 의한 자연대류를 설명해 놓았습니다.
하지만, thermosiphon의 경우 온도차이로 인한 밀도변화로...
밀도가 낮아져 올라가고, 밀도가 높아져 내려오게 됩니다.
이 경우도 중력이 없는 우주 공간에서는 작동하지 않습니다.
제 답변이 충분했는지 모르겠네요.
부족했다면 질문하셨던 "진공상태의 사이펀"을
좀 더 자세히 설명해 주시면 제가 아는대까지 다시 설명해 드리겠습니다.
감사합니다.
50kg 118리터 싸이펀 용기의 최대충전량은 어느정도 인가요?
상수가 있다고 하는데 찾아봐도 정확한 수치가 안나오네요..
저도 상용에서 사용하는 싸이펀 용기에 대한 정보는 가지고 있지 않으며,
싸이펀 용기의 크기가 정해져 있는 것도 처음 알았는데
어디에서 사용하는 싸이펀 용기인지 알 수 있을까요?
* 궁금해서 저도 찾아보려고요.
감사합니다.
@@user-ti4cm1pn6r 냉매가스 충전용으로 사용하고 있답니다. 상수가 2.05라고 하는데 확실하지가 않네요..
냉매가스 충전용으로 사이펀 용기가 사용되고 있다는 것을 저도 처음 알았습니다.
알려주셔서 감사드립니다. 그런데 "냉매가스 충전용 사이펀 용기"로 검색을 해보았는데
검색 내용이 없네요.
저도 모르는 분야에서 사용하는 사이펀 원리인 것 같습니다.
다음에 배워서 그 부분에 대한 영상을 올려야 겠습니다.
알려주셔서 감사드립니다.
@@user-ti4cm1pn6r 네 수고하세요
h2 > h1 이기 때문에 물이 왼쪽에서 오른쪽으로 흐르게 된다는 부분을 잘 이해하지 못하였습니다. 이게 포인트인데 ...부탁 드립니다.
간단히 설명하면,
용기A와 B에 담겨있는 파이프 입구의 압력이 수면의 높이차이로 인해 다릅니다.
파이프의 입구 압력이 용기A와 B가 다를 때, 유체는 압력이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르게 됩니다.
h2, h1의 높이를 보기 보다는 각 용기에서의 수면의 높이를 보는 것이 사이펀을 이해하는데 더 도움이 될 것입니다.
감사합니다.
@@user-ti4cm1pn6r 빠른 회신에 감동했습니다. 3:32의 식과 설명을 보면, m의 왼쪽에 걸리는 압력은 대기압-pgh1으로 되어 있습니다. 제가 이해가 안되는 점은 "왜 빼기를 하느냐" 입니다. 제 생각은 수면에 걸리는 대기압은 위에서 밑으로 움직이는데, 사이펀안의, 수면에서 m까지의 압력의 방향은 대기압과 반대방향으로 움직이기 때문이 아닐까라고 생각해 봤는데 이 생각이 맞을까요?
네, 맞습니다.
간단히 m 위치가 용기A에서는 수면에서 h1만큼 올라가 있기에
대기압에서 (밀도*중력가속도*h1)만큼의 압력을 빼준 것입니다.
용기B도 동일하게 m위치가 수면에서 h2만큼 올라가 있기에
대기압에서 (밀도*중력가속도*h2)만큼의 압력을 빼준 것입니다.
압력은 수면에서 내려갈수록 증가하지만,
반대로 수면에서 올라가면 감소하게 됩니다.
* 사이펀에 대해 조금 더 자세한 내용은 다음 영상
"사이펀 유량 계산 및 깨기"를 보시면 사이펀을 이해하는데
더 도움이 될 것으로 생각합니다.
@@user-ti4cm1pn6r 대단히 고맙습니다. 이렇게 정성껏 대답해 주시리라고는 생각지도 못했습니다. 큰 적선을 하셨습니다. 고맙습니다.
도파가
점도가 좀 있는것도 가능할까요?
점도에 대해서는 생각을 안 해보았는데, 안 될 이유는 없습니다.
유체가 연속체이면 사이펀은 작동할 것 같네요.
선생님 압력이 뭐에요 영상이 채널에 없어요 ㅠㅠ
저는 영상이 보이고, 실행을 하니 영상이 재생이 되는데요.
혹시 한꺼번에 많이 보고 있어 그럴 수도 있으니, 다시 한번 해보시고...
그래도 영상이 없다면 알려주시면 제가 다시 업로드하도록 하겠습니다.
베르누이원리는 뭐에여?? 누가 베르누이랑 사이펀 비교구분좀..
사이펀은 능구렁이가 담 넘어 가듯이,
물이 자기보다 높은 지점을 올라가 다시 내려오는 현상과
사이펀이 일어날 때 컵에(또는 탱크에) 담긴 물이 모두 빠져 나가는 현상을 말하는 것입니다.
그리고 이러한 현상을 물리적으로 설명할 때 사용할 수 있는 방정식이 베르누이 방정식입니다.
물론 사이펀은 베르누이 방정식이 아닌, 압력에 의해서도 설명이 가능합니다.
구분이 되셨는지 모르겠네요?
하나(사이펀)는 현상이며, 하나는 현상을 설명할 수 있는 방정식입니다.
* 모세관 현상과 이를 설명하는 (표면장력-중력) 관계가 비슷한 예이지 않을까 생각합니다.
이공계
네, 완전 100% 이공계입니다.
기계공학 등 공학을 전공하는 학부 수준의
열역학, 유체역학, 열전달에 관련된 영상입니다.
네??
질문있으세요?