1-4章習(xí)題解答(已修改)
2024-11-11 12:54 本頁面
【正文】 第一章 緒論 11． 20℃的水 ，當(dāng)溫度升至 80℃時(shí)，其體積增加多少？ [解 ] 溫度變化前后質(zhì)量守恒，即 2211 VV ?? ? 又 20℃時(shí)，水的密度 31 / mkg?? 80℃時(shí)，水的密度 32 / mkg?? 32112 mVV ??? ?? 則增加的體積為 312 0 6 7 mVVV ???? 12． 當(dāng)空氣溫度從 0℃ 增加至 20℃ 時(shí)，運(yùn)動(dòng)粘度 ? 增加 15%，重度 ? 減少 10%，問此時(shí)動(dòng)力粘度 ? 增加多少（百分?jǐn)?shù)）？ [解 ] 原原 ????? )()( ????? 原原原 ??? 0 3 3 ?? 0 3 3 ????原原原原原 ? ??? ??? 此時(shí)動(dòng)力粘度 ? 增加了 % 13． 有一矩形斷面的寬渠道，其水流速度分布為 ?? /)(0 0 2yhygu ?? ，式中 ? 、 ? 分別為水的密度和動(dòng)力粘度， h 為水深。試求 mh ? 時(shí)渠底（ y=0）處的切應(yīng)力。 [解 ] ?? /)( yhgdydu ??? )( yhgdydu ???? ??? 當(dāng) h =， y=0 時(shí) )( ????? ? 14．一底面積為 45 50cm2，高為 1cm 的木塊，質(zhì)量為 5kg，沿涂有潤滑油的斜面向下作等速運(yùn)動(dòng)，木塊運(yùn)動(dòng) 速度 u=1m/s，油層厚 1cm，斜坡角 （ 見圖示 ） ，求油的粘度。 [解 ] 木塊重量沿斜坡分力 F 與切力 T 平衡時(shí)，等速下滑 u??yuATmg ddsin ?? ?? in????????? uAmg sPa104 ??? 15．已知液體中流速沿 y 方向分布如圖示三種情況，試根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律yudd???，定性繪出切應(yīng)力沿 y 方向的分布圖。 [解 ] 第二章 流體靜力學(xué) 21． 一 密閉 盛水 容器 如圖所示 ， U 形 測壓 計(jì) 液面高于容器內(nèi)液面 h=， 求容器液面的相對壓強(qiáng)。 [解 ] ghpp a ???0? k P aghppp ae ???????? ? 22． 密閉水箱，壓力表測得壓強(qiáng)為 4900Pa。壓力表 中 心比 A 點(diǎn)高 ， A 點(diǎn)在液面下 。求液面 的絕對 壓強(qiáng) 和相對 壓強(qiáng)。 yuuuuyuuy??= 0y??y0???= 0y [解 ] gppA ??? 表 Pagpgpp A ????????? ?? 表 Pappp a 9 3 1 0 09 8 0 0 04 9 0 000 ??????? 23． 多管水銀測壓計(jì)用來測水箱中的表面壓強(qiáng)。圖中高程的單位為 m。試求水面的絕對壓強(qiáng) pabs。 [解 ] )()()()(0 ????????? gpgggp a 汞水汞水 ???? gpgggp a 汞水汞水 ???? ????? k P aggpp a 330 ???????????? 水汞 ?? 24． 水管 A、 B兩點(diǎn)高差 h1=， U形壓差計(jì)中水銀液面高差 h2=。試求 A、 B 兩點(diǎn)的壓強(qiáng)差。（ ／ m2） [解 ] 221 )( ghphhgp BA 水銀水 ?? ????? Pahhgghpp BA 22736)()( 33212 ?????????????? 水水銀 ?? 25． 水車的水箱長 3m,高 ，盛水深 ，以等加速度向前平駛，為使水不溢出，加速度 a 的允許值是多少？ [解 ] 坐標(biāo)原點(diǎn)取在液面中心，則自由液面方程為： xgaz ??0 當(dāng) mlx 2 ????時(shí)， mz ??? ，此時(shí)水不溢出 20 / smxgza ?? ?????? 26． 矩形平板閘門 AB 一側(cè)擋水。已知長 l=2m，寬 b=1m，形心點(diǎn)水深 hc=2m，傾角 ? =45 ，閘門上緣 A 處設(shè)有轉(zhuǎn)軸，忽略閘門自重及門軸摩擦力。試求開啟閘門所需拉力。 [解 ] 作用在閘門上的總壓力： NAghApP cc ????????? ? 作用點(diǎn)位置： mAyJyycccD 45s in22112145s in2 3 ??????????? mlhy cA in 22s in ????? ?? ? )(45c o s AD yyPlT ???? ? kNl yyPT AD o s2 )(3 9 20 045c o s )( ?? ????? ?? 27． 圖示繞鉸鏈 O 轉(zhuǎn)動(dòng)的傾角 ? =60176。的自動(dòng)開啟式矩形閘門，當(dāng)閘門左側(cè)水深 h1=2m，右側(cè)水深 h2=時(shí)，閘門自動(dòng)開啟，試求鉸鏈至水閘下端的距離 x。 [解 ] 左側(cè)水作用于閘門的壓力： bhhgAghF cp ???? ?60s in2 11111 ?? 右側(cè)水作用于閘門的壓力： bhhgAghF cp ???? ?60s in2 22222 ?? )60s in31()60s in31( 2211 ?? hxFhxF pp ???? )60s in31(60s in2)60s in31(60s in2 222111 ???? hxbhhghxbhhg ?????? ?? )60s in31()60s in31( 222121 ?? hxhhxh ???? )60s in ()60s in 231(2 22 ?? ?????? xx mx ?? 28． 一 扇形 閘門 如圖所示 ，寬 度 b=， 圓心角 ? =45176。， 閘門擋水深 h=3m，試求水對閘門的作用力及方向 [解 ] 水平分力： kNbhhgAghF xcpx ????????? ?? 壓力體體積： 322221 6 )45
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