【摘要】:量纲不同的物理量是不能相加、相减或相等的。一个物理方程的各个项,因为是通过“+”“-”或“=”相联系,则这些项的量纲必须相同,即要求物理方程中各项的量纲必须是和谐的。量纲和谐是一个重要的原理,是进行量纲分析的依据,也是检验已有方程是否合理的重要方法。试用量纲分析的方法求流量Q与h、θ等参数的关系式。
量纲不同的物理量是不能相加、相减或相等的。比如1 m和1 s相加是毫无意义的;也不能说1 kg大于1 m,这二者是无法比较的。但1 m和2 in[2]是可以相加的,因为它们都是长度的量纲,只是单位不同,将单位换算一下就可以相加了。
不同量纲的物理量不能加或减,但可以通过乘或除组合在一起。比如速度和时间相乘,得到的是距离等。这时,两个不同量纲的物理量相乘或相除时,除了数值的运算外,它们的量纲也要进行运算,并得出一个新的量纲。
一个物理方程的各个项,因为是通过“+”“-”或“=”相联系,则这些项的量纲必须相同,即要求物理方程中各项的量纲必须是和谐的。量纲和谐是一个重要的原理,是进行量纲分析的依据,也是检验已有方程是否合理的重要方法。
【例 5-3】盛水容器的一侧有一铅直的边壁,在边壁上部开一个三角形缺口,如图5-2所示。当容器中的水面超过缺口顶点后,水将从缺口处流出,这种缺口称为堰。当缺口为三角形时,称为三角堰,通过堰的流动称为堰流,称h为堰上水头。试用量纲分析的方法求流量Q与h、θ等参数的关系式。
解:堰流属于重力流,显然,流量Q与堰上水头h、重力加速度g和三角堰的顶角θ有关,可一般性地写出函数式(www.xing528.com)
图5-2 三角堰示意
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