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水車は何故回る?~流体のエネルギーについて~

理工学部 機械工学科
学びのキーワード
  • 再生可能エネルギー
  • エネルギー
  • 水力発電
  • 揚力

講義ポイント①

近年、再生可能エネルギーが注目されてきています。太陽光、風力、水力などのエネルギーは、太陽の活動により永続的に利用できるエネルギーであり、世界中で有効利用するための技術開発が進められています。その中でも水力は、もっとも古くから利用されているエネルギーであり、日本のように水資源に恵まれた国では、多くの利用環境があります。

講義ポイント②

水車が回る原理を理解するためには、高校物理で学ぶ仕事とエネルギーを考える必要があります。運動エネルギーと位置エネルギーが相互に変換できることを説明した上で、流体のエネルギー式を紹介します。これはベルヌーイの式と呼ばれる重要な式で、圧力の項が加わりますが、固体の運動におけるエネルギー変換と同じように考えることができます。

講義ポイント③

水車は、流体の持つエネルギーを色々な方法で利用する機械です。また、水資源の利用形態に応じて、そのエネルギーごとの特徴を生かしたコンセプトの水車があります。この講義では最後に、大学で学ぶ知識をもとに研究が進められている水車を紹介し、流体力学という科目の必要性を理解してもらう内容となっています。

理工学部 機械工学科

松下 大介 先生
専門:機械工学
  • 講義内容がめざすSDGs