на главную

13. Гидродинамика.

1. Как изменяется скорость жидкости при протекании по трубе, сечение которой уменьшается? Поясните ответ.

2. Какая сила вызывает увеличение скорости жидкости при переходе ее из широкой в узкую часть трубопровода?

3. Как изменяется статическое давление жидкости при увеличении скорости потока?

4. Что понимают под динамическим давлением жидкости? От чего оно зависит?

5. В трубке с расширением течет вода. В ней находится пузырек воздуха. Как изменится его диаметр при прохождении трубки?

6. Почему струя жидкости, вытекая из дна сосуда, сужается книзу?

7. Для чего пожарный брандспойт делают сужающимся книзу?

8. Два легких шарика подвешенных на нитях на близком расстоянии, сближаются, если между ними продуть воздух. Почему?

9. Как происходит обтекание воздухом крыла самолета? Какова форма крыла? Чем объясняется появление подъемной силы крыла?

10. Землесос вынимает 500 м³ грунта в час. Объем пульпы (грунт, смешанный с водой) в 10 раз больше объема грунта. Какова скорость движения пульпы в трубе диаметром 0,6 м?

11. Вода течет в горизонтально расположенной трубе переменного сечения. Скорость течения в широкой части трубы 20 см/с. Определить скорость течения воды в узкой части трубы, диаметр которой в 1,5 раза меньше диаметра широкой части.

12. По горизонтальной трубе переменного сечения протекает вода. Статическое давление в точке x₁ равно 0,3 Па, а скорость воды 4 см/с. Найти статическое и динамическое давление в точке x₂, если отношение сечений трубы S₁ : S₂ = 0,5.

13. В горизонтально расположенной трубе сечением 20 см² течет жидкость. В одном месте труба имеет сужение сечением 12 см². Разность уровней жидкости в манометрических трубках, установленных в широкой и узкой частях трубы, равно 8 см. Определить объемный расход жидкости за 1 с.

14. К поршню спринцовки, расположенной горизонтально, приложена сила 15 H. Определить скорость истечения воды из наконечника спринцовки, если площадь поршня 12 см².

15. Скорость течения по трубе углекислого газа равна 0,12 м/с. Найти массу газа, протекающего через поперечное сечение трубы за полчаса, если диаметр трубы равен 2 см. Газ считать несжимаемым, а плотность принять равной 7,5 кг/м³.

16. В широкой части горизонтально расположенной трубы нефть течет со скоростью 2 м/с. определить скорость течения нефти в узкой части трубы, если разность давлений в широкой и узкой частях трубы 50 мм. рт. ст.

17. Насос представляет собой расположенный горизонтально цилиндр с поршнем площадью S₁ и выходным отверстием площадью S₂, находящемуся на оси цилиндра. Определить скорость истечения струи из насоса, если поршень под действием силы перемещается с постоянной скоростью. Плотность жидкости r.

18. Для определения скорости течения воды в канале в него опускают узкую изогнутую трубку, обращенную открытым концом навстречу течению. Вода в трубке поднимается на высоту 150 мм над уровнем воды. Чему равна скорость течения воды?

19. В дне цилиндрического сосуда диаметром 0,5 м имеется круглое отверстие диаметром 1 см. Найти зависимость скорости понижения уровня воды в сосуде от высоты h этого уровня. Найти значение этой скорости для высоты 0,2 м.

20. На столе стоит сосуд с водой, в боковой поверхности которого имеется отверстие, расположенное на расстоянии h₁ от дна сосуда и на расстоянии h₂ от уровня воды. Уровень воды в сосуде поддерживается постоянным. На каком расстоянии l от сосуда (по горизонтали) струя воды падает на стол в случае, если: а) h₁ = 25 см, h₂ = 16 см; б) h₁ = 16 см, h₂ = 25 см?

21. Сосуд, наполненный водой, сообщается с атмосферой через стеклянную трубку, закрепленную в горлышке сосуда. Кран К находится на расстоянии 2 см от дна сосуда. Найти скорость вытекания воды из крана в случае, если расстояние между нижним концом трубки и дном сосуда 10 см.

22. Цилиндрический бак высотой 1 м наполнен до краев водой. За какое время вся вода вытечет через отверстие, расположенное у дна бака, если площадь поперечного сечения отверстия в 400 раз меньше площади поперечного сечения бака?

23. В сосуд льется вода, причем за единицу времени наливается объем воды 0,2 л/с. каким должен быть диаметр d отверстия в дне сосуда, чтобы вода в нем держалась на постоянном уровне 8,3 см?

24. Какое давление p создает компрессор в краскопульте, если струя жидкости краски вылетает из него со скоростью 25 м/с? Плотность краски 800 кг/м³.

25. Шарик всплывает с постоянной скоростью в жидкости плотность которой в 4 раза больше плотности материала шарика. Во сколько раз сила сопротивления действующая на всплывающий шарик, больше силы тяжести, действующей на этот шарик?

26. Стальной шарик падает в ртуть с высоты H. На какую глубину он погрузится, если пренебречь силами сопротивления и потерями энергии при ударе о поверхность ртути? Плотность стали r_о, плотность ртути r.

27. Стеклянный шарик объемом 0,2 см³ равномерно падает в воде. Какое количество теплоты выделится при перемещении шарика на расстояние 6 м?

28. Определить скорость ветра, если он оказывает давление 200 Па. Ветер дует перпендикулярно стене. Плотность воздуха принять равной 1,29 кг/м³.

29. С катера, идущего со скоростью 18 км/ч, опускают в воду изогнутую под прямым углом трубку так, что опущенный конец трубки горизонтален и обращен отверстием в сторону движения. Другой конец, находящийся в воздухе, вертикален. На какую высоту по отношению к уровню воды в озере поднимется воды в трубке?

30. Во сколько раз отличается площадь поперечного сечения вертикальной струи воды S₂ на высоте h от площади сечения выходного отверстия S₁ брандспойта? Скорость воды в выходном отверстии v_o.

31. На какой высоте площадь поперечного сечения струи фонтана будет в n раз больше площади выходного отверстия трубки? Скорость воды в выходном отверстии v.

32. На какой высоте h плита массой M удерживается на месте в горизонтальном положении N струями жидкости, бьющими вертикально вверх из отверстий сечением S каждое? Скорость жидкости на выходе из отверстий v. Жидкость упруго ударяется о плиту.

33. Под каким углом к горизонту направлена струя воды из брандспойта и какой наибольшей высоты она достигает, если площадь ее поперечного сечения при выходе из сопла S₁, а в высшей точке – S₂? Скорость истечения воды из сопла v_o.

34. На поверхности стола стоит широкий сосуд с водой. Высота уровня воды в сосуде h, вес сосуда вместе с водой P. В боковой поверхности сосуда у дна имеется отверстие площадью S, закрытое пробкой. При каком значении коэффициента трения между дном сосуда и столом сосуд придет в движение, если вынуть пробку?

35. Бак, заполненный водой до высоты H = 1 м, пробивается пулей на высоте h = 0,1 м. На какое расстояние от бака будет бить струя воды? Где следовало сделать отверстие, чтобы струя била на максимальное расстояние?

36. В стене сосуда с водой просверли одно над другим два отверстия, площадью 0,2 см² каждое. Расстояние между отверстиями 50 см. В сосуд ежесекундно вливается и выливается 140 см³ воды. Найти точку пересечения струй, вытекающих из отверстий.

37. По трубе радиусом r = 1,5 см течет углекислый газ (r = 7,5 кг/м³). Определить его скорость истечения, если за 20 мин через поперечное сечение трубы протекает 950 г газа.

38. Определить работу, которая затрачивается на преодоление трения при перемещении воды объемом 1,5 м³ в горизонтальной трубе от сечения с давлением 40 кПа до сечения с давлением 20 кПа.

39. Бак цилиндрической формы и площадью основания 10 м² и объемом 100 м³ заполнен водой. Пренебрегая вязкостью воды, определить время, необходимое для полного опустошения бака, если на дне бака образовалось круглое отверстие площадью 8 см².

40. Сосуд в виде полусферы радиусом 10 см наполнен до краев водой. На дне сосуда имеется отверстие с площадью поперечного сечения 4 мм². Определить время, за которое выльется столько воды, чтобы уровень в сосуде понизился на 5 см.