水力学吴持恭课后习题答案

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《水力学》课后习题答案

《水力学》课后习题答案

第一章 绪论1-1.20℃的水2.5m 3,当温度升至80℃时,其体积增加多少? [解] 温度变化前后质量守恒,即2211V V ρρ= 又20℃时,水的密度31/23.998m kg =ρ 80℃时,水的密度32/83.971m kg =ρ 321125679.2m V V ==∴ρρ 则增加的体积为3120679.0m V V V =-=∆1-2.当空气温度从0℃增加至20℃时,运动粘度ν增加15%,重度γ减少10%,问此时动力粘度μ增加多少(百分数)? [解] 原原ρννρμ)1.01()15.01(-+==原原原μρν035.1035.1==035.0035.1=-=-原原原原原μμμμμμ此时动力粘度μ增加了3.5%1-3.有一矩形断面的宽渠道,其水流速度分布为μρ/)5.0(002.02y hy g u -=,式中ρ、μ分别为水的密度和动力粘度,h 为水深。

试求m h 5.0=时渠底(y =0)处的切应力。

[解] μρ/)(002.0y h g dydu-=)(002.0y h g dydu-==∴ρμτ 当h =0.5m ,y =0时)05.0(807.91000002.0-⨯⨯=τPa 807.9=1-4.一底面积为45×50cm 2,高为1cm 的木块,质量为5kg ,沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动,木块运动速度u=1m/s ,油层厚1cm ,斜坡角22.620 (见图示),求油的粘度。

[解] 木块重量沿斜坡分力F 与切力T 平衡时,等速下滑yu AT mg d d sin μθ== 001.0145.04.062.22sin 8.95sin ⨯⨯⨯⨯==δθμu A mg s Pa 1047.0⋅=μ1-5.已知液体中流速沿y 方向分布如图示三种情况,试根据牛顿内摩擦定律yud d μτ=,定性绘出切应力沿y 方向的分布图。

[解]1-6.为导线表面红绝缘,将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。

《水力学》吴持恭课后习题答案.doc

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0 绪论0.1 ρ=816.33kg/m 3 0.2 当y =0.25H 时Hu dy dum 058.1≈ 当y=0.5H 时Hu dy dum 84.0≈ 0.4 f = g0.5 h 的量纲为[L] 0.6 F f =184N0.7 K=1.96×108N/m 2 dp=1.96×105N/m 21 水静力学1.1 Pc=107.4KN/m 2 h=0.959m1.2 P B -P A =0.52KN/m 2 P AK =5.89KN/m 2 P BK =5.37KN/m 21.3 h 1=2.86m h 2=2.14m 内侧测压管内油面与桶底的垂距为5m ,外侧测压管内油面与桶底的垂距为4.28m 。

1.4 Pc=27.439KN/m 2 1.5 P M =750.68h KN/m 2 1.6 P 2-p 1=218.05N/m 21.7 γ=BA Br A r B A ++1.8 P=29.53KN 方向向下垂直底板 P =0 1.9 W=34.3rad/s W max =48.5rad/s1.10 a=Lh H g )(2-1.12 当下游无水 P ξ=3312.4KN(→) P 2=862.4KN(↓)当下游有水 P ξ=3136KN(→) P 2=950.6KN(↓) 1.13 T=142.9KN1.14 当h 3=0时T=131.56KN 当h 3=h 2=1.73m 时 T =63.7KN 1.15 0-0转轴距闸底的距离应为1.2m1.16 P=4.33KN L D =2.256m(压力中心距水面的距离) 1.17 P=567.24KN1.19 P =45.54KN 总压力与水平方向夹角φ=14º28´1.20 P ξ=353KN P ζ=46.18KN 方向向下 1.21 H=3m 1.22 δ=1.0cm 1.23 F=25.87KN (←)2 液体运动的流束理论2.1 Q=211.95cm 3/s V =7.5cm/s 2.2 h w =3.16m 2.3γ2p =2.35m2.4 P K 1=63.8KN/m 2 2.5 Q=0.00393m 3/s 2.6 Q=0.0611m 3/s 2.7 μ=0.985 2.8 Q=0.058m 3/s2.9 S 点相对压强为-4.9N /cm 2,绝对压强为4.9N/cm 2 2.10 V 3=9.9m/s Q=0.396m 3/s 2.11 R ξ=391.715KN(→)2.12 R=3.567KN 合力与水平方向夹角β=37º8´ 2.13 R ξ=98.35KN(→) 2.14 R ξ=2988.27KN(→) 2.15 R ξ=1.017KN(←) 2.16 R ξ =153.26KN(→)2.17 α=2 34=β2.18 F=Rm v 22.19 Q=g 2μH 2.52.20 F=C d L 222ρμ2.21 m p A44.2=γm p B44.4=γ2.22 Q 1=+1(2Q cos )α )c o s 1(22α-=QQ 2.23 R=2145KN α=54º68´ 2.24 m=3.12kg2.25 T 充=24分34秒 T 放=23分10秒3. 液流型态及水头损失3.1 d 增加,Re 减小 3.2 R e =198019.8>2000 紊流 3.3 R e =64554>500紊流 3.4 cm 0096.00=δ 3.5320=u v 当时v u x = h y m 577.0≈ 3.6 Q3min1654.0m =/s 20/24.33m N =τ3.7 当Q=5000cm 3/s 时,Re=19450紊流2.00=∆δ 光滑管区027.0=λ当Q =20000cm 3/s 时 Re=78200紊流775.00=∆δ 过渡粗糙区026.0=λ当Q =200000cm 3/s 时 Re=780000紊流1.70=∆δ 粗糙区 023.0=λ若l =100m 时Q =5000 cm 3/s 时 h f =0.006m Q=2000 cm 3/s 时 h f =0.09m Q =200000 cm 3/s 时 h f =7.85m 3.8 λ=0.042 3.9 n=0.011 3.10 ξ=0.29 3.11 Q=0.004m 3/s 3.12 ∆h=0.158m 3.13 Z=11.1m3.14 ξ=24.74 有压管中的恒定流4.1 当n=0.012时Q=6.51 m3/s 当n=0.013时Q=6.7m3/s当n=0.014时Q=6.3 m3/s4.2 当n=0.0125时Q=0.68 m3/s 当n=0.011时Q=0.74 m3/s当n=0.014时Q=0.62 m3/s=0.0268 m3/s Z=0.82m4.3 Qmax4.4 当n=0.011时H=7.61 m 当n=0.012时H=7.0 m4.5 H t=30.331m=5.1m4.6 n取0.012 Q=0.5 m3/s hmaxv=21.5m水柱高4.7 n取0.0125时HA4.8 Q1=29.3L/s Q2=30.7L/s ∇=135.21m4.9 H=0.9m4.10 Q2=0.17 m3/s Q3=0.468 m3/s4.11 Q1=0.7 m3/s Q2=0.37 m3/s Q3=0.33 m3/s4.12 H1=2.8m=10.57KN/m24.13 Q=0.0105 m3/s PB4.14 Q1=0.157 Q25 明渠恒定均匀流5.1 V=1.32m/s Q=0.65 m3/s5.2 Q=20.3 m3/s5.3 Q=241.3 m3/s5.4 h=2.34m5.5 h=1.25m5.6 b=3.2m5.7 b=71m V=1.5 m/s大于V不冲=1.41 m/s 故不满足不冲流速的要求5.8 当n=0.011时i=0.0026 ∇=51.76m当n=0.012时i=0.0031 当n=0.013时i=0.0036当n=0.014时i=0.00425.9 i=1/3000 V=1.63m/s<V允满足通航要求5.10 n=0.02 V=1.25m/s5.11 当n=0.025时b=7.28m h=1.46m当n=0.017时b=6.3m h=1.26m当n=0.03时b=7.8m h=1.56m5.12 h f=1m5.13 Q=4.6 m3/s5.14 Q=178.2m3/s5.15 h m=2.18m b m=1.32m i=0.000365.162∇=119.87m Q1=45.16m3/s Q2=354.84 m3/s6 明渠恒定非均匀流6.1 V w=4.2m/s Fr=0.212 缓流6.2 h k1=0.47m h k2=0.73m h01=0.56m> h k1缓流h02=0.8m> h k2缓流6.3 h k=1.56m V k=3.34m/s V w=5.86m/s h k > h0缓流V w>V缓流6.5 i K=0.00344> i缓坡6.7 L很长时,水面由线为C0、b0 b2型。

水力学 吴持恭03

水力学 吴持恭03
前进
主要内容:
水头损失的物理概念及其分类 沿程水头损失与切应力的关系 液体运动的两种流态 圆管中的层流运动及其沿程水头损失的计算 紊流特征
沿程阻力系数的变化规律
计算沿程水头损失的经验公式——谢齐公式
局部水头损失
结束
水头损失的物理概念及其分类
物理性质—— 粘滞性 固体边界—— 相对运动
du dy
产生水 流阻力
列X方向的动量方程式
p1 A2 p2 A2 gA2 L cos Q(V2 V1 )
化简整理得:1 z2 z 所以有
hj 1
g hj
V2 V h j2 2 1 2 (V2 V1 )V2g V12 V2 (V2 V2 )2 1 g
2g 2g
p1 p (V V1 )V2 2 2 2 g g g2
x
2 A2 A1 2 V12 2 V2 ( 1) (1 ) A1 2g A2 2 g
前进
局部水头损失的通用计算公式:
V2 hj 2g
局 部 阻 力 系 数 应用举例
返回
流线
流速分布
流线
流速分布
理想液体
实际液体

Rek 2000
Байду номын сангаас
Rek 500
1.0 若Re<Rek,水流为层流, hf V
1.75~2.0 若Re>Rek,水流为紊流, hf V
前进 返回
紊流形成过程的分析
流速分布曲线
F F
F
F
干扰
y
τ τ
选定流层
升力
涡体
涡体的产生
紊流形成条件
雷诺数达到一定的数值

水力学课后习题答案 (2)

水力学课后习题答案 (2)

水力学课后习题答案问题1分析:根据题目所给条件,可以得出以下信息: - 原水泵的扬程为15米; - 新水泵的额定功率为0.8千瓦,效率为0.9; - 新水泵的扬程为20米; - 单位时间内水的流量不变。

要求:求原水泵的额定功率。

解答:设原水泵的额定功率为P1(单位:千瓦)。

由题目可知,P1 = H1*Q1/η1,其中H1为原水泵的扬程,Q1为单位时间内水的流量,η1为原水泵的效率。

根据题目可知,H1 = 15米,Q1不变。

则有 P1 =15*Q1/η1。

又,由于单位时间内水的流量Q1不变,所以新水泵的流量Q2也不变。

即Q1 = Q2。

因此,新水泵的额定功率P2(单位:千瓦)可以表示为 P2 = H2*Q2/η2,其中H2为新水泵的扬程,η2为新水泵的效率。

根据题目可知,P2 = 0.8千瓦,H2 = 20米,η2 = 0.9。

则有 0.8 = 20*Q2/0.9。

将上式整理,得到 Q2 = 0.8*0.9/20 = 0.036立方米/秒。

由于Q1 = Q2,所以Q1 = 0.036立方米/秒。

将Q1 = 0.036代入P1 = 15Q1/η1,可得 P1 = 150.036/η1。

因此,原水泵的额定功率P1等于15*0.036/η1。

问题2分析:根据题目所给条件,可以得出以下信息: - 水泵的扬程为12米; - 水泵的额定功率为3.2千瓦; - 水泵的效率为0.85;- 单位时间内水的流量不变。

要求:求单位时间内水的流量。

设单位时间内水的流量为Q(单位:立方米/秒),根据题目可知,P = H*Q/η,其中P为水泵的额定功率,H为水泵的扬程,η为水泵的效率。

根据题目可知,P = 3.2千瓦,H = 12米,η = 0.85。

则有3.2 = 12*Q/0.85。

将上式整理,得到 Q = 3.2*0.85/12 = 0.2267立方米/秒。

因此,单位时间内水的流量为0.2267立方米/秒。

问题3分析:根据题目所给条件,可以得出以下信息: - 水泵的额定功率为2.5千瓦;- 水泵的效率为0.75;- 水泵的扬程为15米。

水力学答案课件.doc

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水力学练习题及参考答案一、是非题(正确的划“√”,错误的划“×)1、理想液体就是不考虑粘滞性的实际不存在的理想化的液体。

(√)2、图中矩形面板所受静水总压力的作用点与受压面的形心点O 重合。

( ×)3、园管中层流的雷诺数必然大于3000。

×4、明槽水流的急流和缓流是用Fr 判别的,当Fr>1 为急流。

(√)5、水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。

(×)6、水流总是从流速大的地方向流速小的地方流动。

(×)6、达西定律适用于所有的渗流。

(×)7、闸孔出流的流量与闸前水头的1/2 次方成正比。

(√)8、渐变流过水断面上各点的测压管水头都相同。

(√)9、粘滞性是引起液流运动能量损失的根本原因。

(√)10、直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。

(×)11、层流的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。

√12、陡坡上出现均匀流必为急流,缓坡上出现均匀流必为缓流。

(√)13、在作用水头相同的条件下,孔口的流量系数比等直径的管嘴流量系数大。

(×)14、两条明渠的断面形状、尺寸、糙率和通过的流量完全相等,但底坡不同,因此它们的正常水深不等。

(√)15、直立平板静水总压力的作用点与平板的形心不重合。

(√)16、水力粗糙管道是表示管道的边壁比较粗糙。

×17、水头损失可以区分为沿程水头损失和局部水头损失。

(√)18、牛顿内摩擦定律适用于所有的液体。

(×)19、静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。

(√)20、明渠过流断面上各点的流速都是相等的。

×21、缓坡上可以出现均匀的急流。

(√ )22、静止水体中,某点的真空压强为50kPa,则该点相对压强为-50 kPa。

(√)24、满宁公式只能适用于紊流阻力平方区。

(√ )25、水深相同的静止水面一定是等压面。

(√)26、恒定流一定是均匀流,层流也一定是均匀流。

(×)27、紊流光滑区的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。

水力学第10章 明渠恒定急变流-水跃和水跌

水力学第10章 明渠恒定急变流-水跃和水跌

第10章 明渠恒定急变流—水跃和水跌10.1知识要点10.1.1水跃—急流到缓流的过渡1.水跃现象在明渠中水流由急流过渡到缓流时,会产生一种水面突然跃起的特殊局部水流现象,即在较短的渠段内水深从小于临界水深急剧的跃到大于临界水深,这种特殊的局部水流现象称为水跃。

水跃发生的条件是跃前水深与跃后水深存在共轭水深的关系。

2.水跃的分类水跃可以按其位置和跃前断面的弗劳德数进行分类。

按水跃跃首所处的位置,可以将水跃分为远驱水跃、临界水跃和淹没水跃。

其分类标准以坝址(或闸后收缩断面)处收缩断面水深'c h 的共轭水深"c h (即跃后水深)与下游水深t h 相比较,当t c h h >"为远驱水跃、t c h h ="为临界水跃、t c h h <"为淹没水跃。

按跃前断面的弗劳德数Fr 可以将水跃分为波状水跃、弱水跃、不稳定水跃、稳定水跃和强水跃。

当7.11<<Fr 为波状水跃; 当5.27.1<<Fr 为弱水跃;当5.45.2<<Fr 为不稳定水跃,也叫颤动水跃;当95.4<<Fr 为稳定水跃; 当9>Fr 为强水跃。

10.1.2棱柱体水平明渠的水跃方程在水平明渠中,水跃的基本方程为22221112c c h A gA Qh A gA Q+=+ (10.1)式中Q 为流量;21A A 、分别表示水跃前、后断面的面积;21c c h h 、分别表示水跃前、后断面形心距水面的距离。

当明渠断面的形状、尺寸以及渠中的流量一定时,水跃方程的左右两边都是水深的函数。

此函数称为水跃函数,以符号)(h J 表示,则有)()("'c c h J h J = (10.2)上式表明,在棱柱体水平明渠中,跃前水深'c h 与跃后水深"c h 之间具有相同的水跃函数值,所以也叫这两个水深为共轭水深。

水力学课后习题答案 (3)

水力学课后习题答案 (3)

水力学课后习题答案本文档是对水力学课程中的一些习题的答案进行解答和分析。

下面给出了每个问题的答案和详细的解题步骤。

1. 问题一问题描述:一个水库有两个出水口,分别为A和B。

A口的出水速度为10 m/s,水流方向与水平方向成30度角。

B口的出水速度为8 m/s,水流方向与水平方向成45度角。

求A 口和B口的水流量和水流方向。

答案:首先,根据题目中给出的信息,我们可以得到A口的出水速度为10 m/s,与水平方向成30度角,B口的出水速度为8 m/s,与水平方向成45度角。

A口的水流量可以通过以下公式计算:流量 = 速度 × 面积A口的水流量为:流量A = 10 m/s × 面积A同样地,我们可以得到B口的水流量为:流量B = 8 m/s × 面积B根据题目中所提供的信息,我们无法得到A口和B口的面积。

因此,我们需要更多的信息才能准确计算出水流量。

2. 问题二问题描述:一个长方形水槽,长L为20 m,宽H为5 m,高度为10 m。

求水槽底部所受的水压力和总压力。

答案:水槽底部所受的水压力可以通过以下公式计算:压力 = 密度 × 重力加速度 × 水深 × 基本面积其中,密度为水的密度,一般取值为1000 kg/m³,重力加速度为9.8 m/s²,水深为水面到底部的高度。

水槽底部所受的水压力为:压力底部 = 1000 kg/m³ × 9.8 m/s² × 10 m × 20 m²总压力可以通过以下公式计算:总压力 = 压力底部 + 大气压力其中,大气压力一般取标准大气压101325 Pa。

3. 问题三问题描述:一个高度为15 m的垂直圆柱形水槽,底部直径为10 m。

在水槽上部开了一个小孔,小孔离水面的高度为6 m。

求小孔的流速和流量。

答案:小孔的流速可以通过托利压定理计算。

精品-四川大学水力学(第五版)吴持恭课后思考题答案

精品-四川大学水力学(第五版)吴持恭课后思考题答案

四川大学水力学第五版绪论课后思考题课后习题答案考研大纲要求:液体的主要物理特性(主要是粘滞性、压缩性),牛顿内摩擦定律,作用于液体上的两种力,连续介质和理想液体。

说明:本章考点是简答和选择判断,基本上必考。

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1.1(简答)惯性、惯性力的定义及其物理意义是什么?答:惯性就是反映物体维持原有运动状态的性质,质量是惯性大小的量度。

惯性力是指当液体受外力作用使运动状态发生改变时,由于液体的惯性引起外界抵抗的反作用力。

设物体的质量m,加速度为a,则惯性力为F=-ma ,负号代表惯性力的方向与物体的加速度方向相反。

补充:川大876水力学考研真题,水力学考研资料!1.惯性力、重力属于质量力;惯性力单位质量力为 -a ,方向与加速度(向心加速度)方向相反;重力的单位质量力为 g,方向竖直向下。

这点在分析欧拉平衡微分方程,以及在凹凸面动水压强和静水压强时使用。

2.雷诺数的物理意义是表示惯性力和______力之比;而佛汝德数的物理意义是表示惯性力和______力之比。

1.2(选择)物理量的基本量与导出量的关系是什么?在水力学中采用什么国际单位制量纲?答:每一个物理量都包括有量的数值和量的种类,量的种类习惯上称为量纲。

一切导出量均可从基本量导出。

水力学中使用MLT量纲系,长度、质量和时间为基本量,其他变量为导出量。

补充:动力粘度系数η(单位:Pa·s 量纲:ML-1T-1)和运动粘度系数ν(单位:㎡/s 量纲:L² T-¹)区别:运动粘滞系数是液体动力粘滞系数与液体密度之比值,不包括力的量纲而仅仅具有运动量的量纲。

1.3 (简答)什么叫做粘滞性?粘滞性对液体运动起什么作用?答:当液体处于运动状态时,若液体质点之间存在相对运动,则质点之间要产生内摩擦力抵抗其相对运动。

这种性质称之为液体的粘滞性,此内摩擦力又称为粘滞力。

作用:抵抗液体内部的相对运动,从而影响着液体的运动状况,由于粘滞性的存在,液体在运动过程中因克服内摩擦力而做功,故液体的粘滞性也是液体中发生机械能量损失的根源。

《水力学》考研题集 (吴持恭 高等教育出版社)考研复习题及答案(5份)

《水力学》考研题集 (吴持恭 高等教育出版社)考研复习题及答案(5份)
复习题一 一、单项选择题(本大题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分) 1.某流体的运动粘度 v=3×10 m /s,密度ρ=800kg/m ,其动力粘度μ为( s A.3.75×10 Pa·
-9 -6 2 3
) D.2.4×10 Pa· s
9
B.2.4×10 Pa· s
-3
C.2.4×10 Pa· s )
B.自由溢流堰、淹没溢流堰和侧收缩堰 D.溢流堰、曲线型实用堰和折线型实用堰 ) D. vl v
10.速度 v、长度 l、运动粘度 v 的无量纲组合是( A. vl
2
v
B. v l
v
2
C. v l
v
2
2
第二部分 非选择题(共 80 分) 二、填空题(本大题共 10 空,每空 1 分,共 10 分) 11.潜体所受浮力的大小与其所在液体的______成正比。 12.恒定流是各空间点上的运动参数都不随______变化的流动。 13.圆管流的临界雷诺数 Rec 为______。 14.水由孔口直接流入另一水体中,称为______出流。 15.在相同的作用水头作用下,同样口径管嘴的出流量比孔口的出流量______。 16.渠道中的水深 h 大于临界水深 hc 时,水流流态为______。 17.水跃函数相等的两个不同水深称为______。 18.自由出流宽顶堰堰上水流流态为______。 19.达西定律适用于______渗流。 20.具有自由液面的水流模型试验,一般选用______准则设计模型。 三、名词解释题(本大题共 5 小题,每小题 2 分,共 10 分) 21.粘性 22.断面平均流速
5
2.图中相互之间可以列总流伯努利方程的断面是( A.1-1 断面和 2-2 断面 B.2-2 断面和 3-3 断面 C.1-1 断面和 3-3 断面 D.3-3 断面和 4-4 断面

水力学课后习题答案(共9篇)(共8页)

水力学课后习题答案(共9篇)(共8页)

水力学课后习题答案(共9篇)[模版仅供参考,切勿通篇使用]小学作文水力学课后习题答案(一):压强水头水力学压强和水头有什么关系?课后题书上应该有吧,总水头=重力水头+静压水头+动压水头,重力水头跟高度有关,静压水头跟压强有关,动压水头跟流体流速有关. 水力学课后习题答案(二):·····书课后习题答案····人民教育出版社的好像有一个很严重的问题.1、你没告诉我你用什么版本的书2、你要那本书的哪个答案... 水力学课后习题答案(三):第一章课后习题的所有答案1节一. 3.(1)略(2)略(3)2 4.(1)白色黑色(2)性状分离白毛羊为杂合子,杂合子在自交时会出现性状分离现象2节一. 1(1)×(2)×二,(1)YyRr yyRr (2)黄色皱粒、绿色皱粒1:1 1/4 (3)YyRR、YyRr 2或4 如果是YyRr与yyrr杂交,比值为黄色圆粒:绿色圆粒:黄色皱粒:绿色皱粒=1:1:1:1;如果是YyRR与yyrr杂交,比值为黄色圆粒:绿色圆粒=1:1自我检测一.1.× 2.× 3.×这是我参考书上的答案. 水力学课后习题答案(四): 课后第3题答案水力学课后习题答案“斩钉截铁”形容说话办事果断,毫不犹豫.说明在生与死的考验面前,马宝玉丝毫没有犹豫,表现出五壮士坚定不移和不畏牺牲的精神.“石头想雹子一样”形容石头非常密集,想雹子一样迅猛,有力.充分表现出五壮士英勇杀敌的决心和与敌人奋战到底的英雄气概. 水力学课后习题答案(五):课后练习第三题答案.具体些答:1.(1)多了一个别名;开始建筑时间,建成时间,重修时间;损毁原因;历史意义;石狮数量;有汉白玉石碑;是燕京八景之一;77事变由这里开始;是我国重点保护单位.(2)不是,因为课文重点主要是介绍桥,所以其它可以不写.2.(1)写作者在卢沟桥旁寄宿的事(2)它是从作者的第一人称的角度写的,而课文中的是从客观的角度写的.水力学课后习题答案(六):课后题答案,全要,标清题号水力学课后习题答案一、反复阅读课文,找出文中表达作者观点的关键语句.思考一下,作者为什么提出要“敬畏自然”?为什么说“敬畏自然”就是“敬畏我们自己”?表达作者观点的关键语句是:“我们再也不应该把宇宙的其他部分看做只是我们征服的对象,再也不应该把其他生物仅仅看做我们的美味佳肴,而首先应该把它们看做是与我们平等的生命,看做是宇宙智慧的创造物,看做是宇宙之美的展示者,首先应该敬畏它们,就像敬畏我们自己一样.敬畏它们,就是敬畏宇宙,敬畏自然,就是敬畏我们自己.”作者之所以提出要“敬畏自然”,是因为人们常常把人与自然对立起来,宣称要征服自然,这种观点有其合理的一面,但走到极端往往违背自然规律,破坏自然,导致自然界的惩罚.只有认识自然的伟大,爱护自然,人类才能求得与自然的和谐发展.“敬畏自然”之所以就是“敬畏我们自己”,是因为人类与自然都是宇宙智慧的创造物,都是宇宙生命的组成部分,尽管生命的存在形式不同,生命形态有高低之别,但都是平等的生命,都是兄弟,所以敬畏自然,就是敬畏智慧,敬畏生命,就是敬畏我们自己.再则,敬畏自然,就是爱护自然,爱护人类生存的家园,就是爱护我们自己.二、本文许多语句富有哲理,请仔细体会下面几句话的含义,并与同学交流看法.1.人类为自己取得的这些成就而喜形于色,然而,谁能断言那些狼藉斑斑的矿坑不会是人类自掘的陷阱呢?2.宇宙之所以创造智慧生物是为了进行自我认识,为了欣赏她自己壮丽无比的美.3.人类并不孤独,在宇宙中处处是我们的弟兄.本题意在引导学生揣摩课文中富有哲理的语句,加深对课文主旨的理解.1.掉入陷阱,就是危机.这句话的意思是,人类开采煤炭、石油、天然气以及其他各种矿物,留下了无数矿坑,相当于人类给自己“挖坑”,在未来很可能酿成严重后果,危及人类自身.2.这句话的意思是,宇宙创造了人类这种智慧生物,等于宇宙长出了大脑,有了自我认识的工具,人类对宇宙的认识即是宇宙对自己的认识.这句话是把宇宙拟人化,把人类的出现,说成是宇宙有目的的创造.3.宇宙的一切,包括人类,都是宇宙生命的构成部分,人类之外的一切,也是生命的种种存在形式,所以它们与我们是平等的生命,是我们的弟兄.三、本文多处运用反问句.反问是一种用疑问句式来表达确定意思的修辞方法.用否定句来反问,表达的是肯定的意思;用肯定句来反问,表达的是否定的意思.反问的作用是加强语气,加重语言的力量,激发读者的感情,给读者造成深刻的印象.例如“谁说宇宙是没有生命的”?这比用一般判断句“宇宙是有生命的”语气更强烈,意思更肯定.试从课文中找出几个反问句,并把它们变换成一般陈述句,然后比较一下,这两种句式的表达效果有什么不同.本题结合课文学习反问这种修辞手法,体会反问的表达效果.反问句:我们有什么理由和资格嘲笑古人,在大自然面前卖弄小聪明呢?陈述句:我们没有理由和资格嘲笑古人,在大自然面前卖弄小聪明.反问句更有力地强调嘲笑古人、在大自然面前卖弄小聪明是毫无理由、毫无资格的.反问句:谁能断言那些狼藉斑斑的矿坑不会是人类自掘的陷阱呢?陈述句:谁也不能断言那些狼藉斑斑的矿坑不会是人类自掘的陷阱.反问句语气更强烈,更发人深省.反问句:那永恒的运动、那演化的过程,不正是她生命力的体现吗?陈述句:那永恒的运动、那演化的过程,正是她生命力的体现.反问句更能激发读者的思考,语气也更强烈.反问句:你难道没有听到石头里也有生命的呐喊吗?陈述句:你曾听到石头里也有生命的呐喊.反问句语气更强烈,且有催人深思的效果.四、长期以来,人类宣称自己是“万物之灵”,这篇课文的作者却提出人类“只是大自然机体上普通的一部分”,其他生物都是与人类平等的生命.对这个问题,你有什么看法,根据是什么?有兴趣的同学可以组成小组,搜集资料,并出一期“人与宇宙之谜”的专刊.本题旨在培养独立思考精神,培养实事求是、崇尚真知的科学态度,鼓励学生发表自己的看法,鼓励学生与作者平等对话.学生不仅要发表看法,而且应尽量说出根据来.教师应该引导学生搜集资料,根据事实来思考问题,形成自己的看法水力学课后习题答案(七):水力学习题水头损失一章预应力混凝土输水管直径为D=300mm,长度l=500m,沿程水头损失hf=1m.试用谢才公式和海曾威廉公式分别求解管道中的流速.用谢才公式:水力半径R=D/4=/4= ,水力坡度J=hf/l=1/500=糙率n=谢才系数C=R^(1/6)/n=^(1/6)/=50管道中的流速V=C(RJ)^(1/2)=50*(*)^=/s用海森威廉公式:由海森威廉公式D=(^/C^/hf)^(1/)得:V=^^取系数C=100,得V=*100*^*^=/s 水力学课后习题答案(八): 水力学习题盛水容器的形状如图所示,已知各水面的高程△1=,△2=,△3=,△4=,求1,2,3,4点的相对压强?不好意思图形我不会画,是上底长下底短,哪位高手帮忙能解决吗?各点的正常压强求出来后,以其中某一点作为零点其余的各点压强同时减去这点的压强,就是其他点相对与这点的压强水力学课后习题答案(九):求理论力学第七版课后习题答案1、很高兴为您回答,但我没有题目内容啊!2、自己亲自做吧.网上(如:百度文库)可能查找到一些答案,一般不全.对搞不懂的题目,可以上传题目内容,以方便为你回答.。

水力学课后习题答案[001]

水力学课后习题答案[001]

水力学课后习题答案本文档为水力学课后习题的答案,包含了题目、解题思路和详细步骤,以及最终的答案结果。

希望能够帮助您更好地理解和掌握水力学知识。

以下是各个题目的解答:题目一一个长度为 L 的平板垂直放置在水中,底部与水面平行。

假设水的密度为ρ,重力加速度为 g,平板的宽度为 w,底部与水面的距离为 h。

求平板底部所受的压力和力。

解题思路:根据帕斯卡原理,液体对容器内任意部分的压力都是相同的。

根据题目所给条件,平板的底部与水面平行,因此平板底部所受的压力和力应该与底部与水面的距离 h 有关。

步骤:1.首先确定平板底部区域的面积,即 A = w * L。

2.利用液体对容器内任意部分的压力相同的原理,计算平板底部所受的压力:P = ρgh。

3.根据面积和压力的关系,计算平板底部所受的力:F = PA = w * L *ρgh。

答案:平板底部所受的压力为P = ρgh,力为F = w * L * ρgh。

题目二一个圆柱形容器装满了水,容器的底面积为A,高度为H。

假设水的密度为ρ,重力加速度为 g。

求容器底部所受的压力和力。

解题思路:根据帕斯卡原理,液体对容器内任意部分的压力都是相同的。

根据题目所给条件,容器装满了水,因此容器底部所受的压力和力应该与容器内水的高度H 有关。

步骤:1.利用液体对容器内任意部分的压力相同的原理,计算容器底部所受的压力:P = ρgH。

2.利用容器底部面积和压力的关系,计算容器底部所受的力:F = PA =A * ρgH。

答案:容器底部所受的压力为P = ρgH,力为F = A * ρgH。

题目三一个高度为 H 的水槽中装满了水,水槽的截面积为 A。

现在在水槽上方的某一高度 h 处打开一个小孔,求从小孔流出的水流速和流量。

解题思路:根据伯努利定律,流体在不同位置处具有不同的总能量。

利用伯努利定律可以计算水从小孔流出时的流速和流量。

步骤:1.利用伯努利定律,计算水从小孔流出时的流速:v = sqrt(2gh)。

水力学课后答案详解

水力学课后答案详解

答案说明以下答案是由老师自己做出来的,其中的每一题的画图都省略了,希望同学们自己在做题过程中补充上完整的图形。

在答案电子话过程中可能会有一些错误,希望同学们可多提宝贵意见。

第二章作业答案2-9 10(1.5 1.0)53.9a p p g p kpa ρ=+--=11151.9abs a p p p kpa =+= 20(1.50.5)58.8a p p g p kpa ρ=+--=22156.8abs a p p p kpa =+=1212 6.5p pZ Z m g gρρ+=+= 2-11 略 2-120(2.50.9)(2.00.9)(2.00.7)(1.80.7)0Hg Hg p g g g g ρρρρ+---+---=0265p kpa =2-14 受压面为矩形平面 76.38c P gh kN ρω==34112c b a J m ⋅==289c D c c J y y y ω=+= 所以,作用点至A 点的距离 10'29D y y '=-= 根据合力矩守恒2cos 60'84.9o T P y T kN⋅=⋅=2-18 c P gh ρω=(sin 60)2146.5o ag H abkNρ=-⋅= sin 60(cos 60)o o T G G P f =⋅++⋅45.9T kN =闸门的静水压强分布图为梯形,根据梯形的压力中心距底部距离的计算公式12122()3h h a e h h +=+ 21sin h H h H a θ==-1.13e m =2-21 仅考虑左侧水:11144.1x c x P gh kN ρω== (→) 1134.6z P gV kN ρ== (↑)仅考虑右侧水22211.03x c x P gh kN ρω== (←)2217.32z P gV kN ρ== (↓)综合两侧水1233.08x x x P P P kN =-= (→)1217.32z z z P P P kN =-= (↑) 总压力37.34P kN ==tan ZxP P θ=2-23 分析上半球0x P =232[()]3ZP gVT n n g R H R R n ρρππ===+-第三章作业答案3-32max 000.0342max max 00[(1())]1/20.212/r rQ ud u d r u u r r L sωωωωπ==-=-⋅⋅=⎰⎰0.075/Qv m s ω==3-6 根据连续性方程123Q Q Q =+34/v m s =3-7根据连续性方程123Q Q Q =+234ωω= 22231482.3370.58m mωω==3-11 建立能量方程22111222121222122122()2.252hg p p v p v z z g g g gz z p p v v h m g g ααρρρρρρ++=++=---===油油油油油51.1/Q L s μ==3-15在图上12d d 和断面建立能量方程2211122212122220p v p v z z g g g gz z p ααρρ++=++==联立连续性方程 1122v v ωω= 2 4.9/v m s = 在图自由液面和2d 断面建立能量方程221.232v H m g== 3-18 建立能量方程22111222121212221.8 1.680p v p v z z g g g gz m z mp p ααρρ++=++====连续性方程12211.8(1.80.30.12)1.3v v v v ⋅=--⋅=⋅13111.23/5.98/v m s Q v m sω===3-20建立的坐标系比较特别,X 轴沿着1Q 方向,Y 轴与X 轴垂直 根据能量方程可知1268.1/v v v m s ===建立动量方程,沿X 轴方向:11221212cos 600cos 60o oQ v Q v Q v Q Q Q Q Q Qρρρ--=-=+=连续性方程12(1cos 60)2(1cos 60)2o o QQ QQ =+=-313225.05/8.35/Q m s Q m s==建立动量方程,沿Y 轴方向:0(sin60)1969o y R Q v N ρ=--=3-23 在A-A ,B-B 断面间建立能量方程2.4/3.8/A b v m s v m s==221112221212222175.7p v p v z z g g g gz z p kNααρρ++=++==在A-A ,B-B 断面间建立动量方程 沿X 轴方向:1cos 60(cos 60)sin 60sin 60o o A A B B x B o oB B y B p v p v R Q v v p v R Qv ρρ--=-+=-54555984y x R N R N==3-24 (1)建立能量方程2212120022v v h h g g++=++连续性方程1122h v h v =3228.9215)998(v v +⨯⨯=+ 0294107232=+-v v s m v /512.82= m h v v h 762.15512.831212=⨯==(2)以1-1断面和2-2断面之间的水体为控制体,并假设整个坝面对水体的水平反力为F '。

水力学习题解析(吴持恭4)

水力学习题解析(吴持恭4)

《水力学》(吴持恭主编)习题解析绪论(P12)0.1 解:2000221.00337.0101775.0tt ++=ν,当C t ︒=35,25,15,9,7,3时,代入公式得相应温度下的运动粘滞系数:0.016091、0.014237、0.013435、0.011413、0.008962、0.007244cm 2/s 。

0.2 解:32⎪⎭⎫ ⎝⎛=H y u u m ,dy y H Hu dy yHH Hu dy y Hu H y u d du m m m m 313132313232323232)(⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⋅==⎪⎭⎫⎝⎛=--- 将5.0,25.0=Hy分别代入上式得:H u H u y H H u dy du m m m 84.0,058.13231=⎪⎪⎭⎫⎝⎛= 0.3 解:X=0,Y=0,Z=-g0.4 解:[][]L LT ML MT L g p h =⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=----2321ρ 0.5 解:根据牛顿内摩擦定律有:dydu μτ= 由于两板之间的距离非常小m mm 001.01==δ,故两板之间的速度分布可近似地看作线性分布,从而有:δμμτu dy du == 又:δμτuAA F =⋅=将已知数据:m s m u m A s Pa 001.0,1,2.08.0,15.12==⨯=⋅=δμ 代入得:KN uA F 184001.012.08.015.1=⨯⨯⨯==δμ 0.6 解:(1)dp V dVk -=,34m V =,3001.01m L dV ==,a p dp 5=,故a p dp V dV k 00005.054001.0-=-=-=,a p k K 2000000005.011-=-==(2)a p kV dV dp 25.0100014001.0=--=-=水静力学(P52-59)1.1 解:由等压面条件有:γγγac c a c p p h p p h p p -=−−−−→−⎭⎬⎫⨯+=+=联立求解30 从而:()Kpa p c 4.10738.978=⨯+=()m p p h ac 96.08.99810734=-=-=γ1.2 解:已知:()()()⎪⎭⎪⎬⎫=⨯===⨯===⨯==33300/28.1331000/8.913600/10.111000/8.96.1132/50.81000/8.93.867m KN g m KN g m KN g m m ργργργ m cm h m cm h m cm s 04.04,2.020,05.051======由等压面条件有:()()1010110100gh h h p p x h p p x h p p A B B A γγγγγγγ-=-=-−−−−→−⎭⎬⎫++=++=联立求解代入已知数据得:()()()Kpa h p p A B 52.00.28.5-11.110=⨯=-=-γγ由U 型比压计等压面条件有:()Kpa h s p h s p m A m A 35.504.028.13305.01.110-=⨯-⨯-=--=⇒=++γγγγ()Kpa p p A B 83.452.035.552.0-=+-=+=由计算可知,A 与B 两点均存在真空。

吴持恭水力学习题答案

吴持恭水力学习题答案

30.1 P= 816.33kg/m0.4 f = g 0.5 h 的量纲为[L] 0.6 F f = 184N0.7 K=1.96X 108N/mf dp=1.96 X 105N/mf1水静力学1.1 Pc=107.4KN/m h=0.959m1.2 P B -P A =0.52KN/R I P AK =5.89KN/R { P BK =5.37KN/R {1.3 h 1=2.86m h 2=2.14m 内侧测压管内油面与桶底的垂距为 5m,外侧测压管内 油面与桶底的垂距为4.28m 。

1.4 Pc=27.439KN/m 1.5 %750.68h KN/m 2 1.6 P 2-p 1=218.05N/m 2r A A r B B1.7 =A B1.8 P=29.53KN 方向向下垂直底板 P = 0 1.9 W=34.3rad/s W max =48.5rad/s 1.低=沁卫L1.12 当下游无水 P =3312.4KN(—) P 2=862.4KN(;) 当下游有水 P =3136KN L ) P2=950.6KN(J )1.13 T=142.9KN1.14 当 h a =0 时 T=131.56KN 当 h a =h 2=1.73m 时 T = 63.7KN 1.15 0 — 0转轴距闸底的距离应为1.2m1.16 P=4.33KN L D =2.256m(压力中心距水面的距离)习题答案0绪论0.2 当 y=0.25H 时du1.058U mH当 y=0.5H 时du0.84U m1.17 P=567.24KN21.19 P = 45.54KN 总压力与水平方向夹角 =14o 28' 1.20 P =353KN P =46.18KN 方向向下 1.21 H=3m 1.22=1.0cm1.23 F=25.87KN ( J )2液体运动的流束理论2.1 Q=211.95cm 3/s V = 7.5cm/s 2.2 h w =3.16m 2.3 比=2.35m 2.4 P K 1=63.8KN/m ? 32.5 Q=0.00393m /s 2.6 Q=0.0611m 3/s 2.7=0.98532.8 Q=0.058m /s2.9 S 点相对压强为一4.9N /cm ,绝对压强为4.9N/cm 2 2.10 V 3=9.9m/s Q=0.396m 3/s 2.11 R =391.715KN(—)2.12 R=3.567KN 合力与水平方向夹角 =37o 82.13 R =98.35KN(—) 2.14 R =2988.27KN(—) 2.15 R =1.017KN(J ) 2.16 R =153.26KN(—) 4 2.17=2432.19 Q= 2g H 2”22.20 F=C dL 2 ——2.18 F=2mvR3.13 Z=11.1m2.21 -P A2.44m-P B4.44m2.22 Q i =Q (1 cos )Q 2 Q (1 COS ) 2 2 2.23 R=2145KN =54o 68'2.24 m=3.12kg2.25 T 充=24分34秒 T 放=23分10秒3.液流型态及水头损失3.1 d 增加,Re 减小 3.2 艮=198019.8>2000 紊流 3.3 R e =64554>500紊流 3.40.0096 cm3.5 —-当 U x v 时y m 0.577hU g 33.7 当 Q=5000cr 7/s 时,Re=19450紊流一 0.2 光滑管区0.027当 Q= 200000cn T /s 时 Re=780000 紊流一 7.1 粗糙区 0.02333若 I = 100m 时 Q= 5000 cm/s 时 h f =0.006m Q=2000 cm /s 时 h f =0.09mQ= 200000 cm 3/s 时 h f =7.85m3.8= 0.0423.9 n=0.011 3.10=0.293.11 Q=0.004m 3/s 3.12h=0.158m3.6 Qmin0.1654m 3/s33.24N /m 2当 Q= 20000cm/s 时 Re=78200 紊流-0.775过渡粗糙区0.026当 n=0.012 时 i=0.0031当 n=0.013 时 i=0.00364 有压管中的恒定流334.1 当 n=0.012 时 Q=6.51 m 3/s当 n=0.013 时 Q=6.7m 3/s当 n=0.014 时 Q=6.3 m 3/s334.2 当 n=0.0125 时 Q=0.68 m 3/s当 n=0.011 时 Q=0.74 m 3/s3当 n=0.014 时 Q=0.62 m 3/s 34.3 Q m ax =0.0268 m 3/s Z=0.82m4.4 当 n=0.011 时 H=7.61 m 当 n=0.012 时 H=7.0 m 4.5 H t =30.331m34.6 n 取 0.012 Q=0.5 m 3/s h vmax =5.1m 4.7 n 取 0.0125 时 H A = 21.5m 水柱高 4.8 Q 1=29.3L/s Q 2=30.7L/s =135.21m4.9 H=0.9m334.10 Q 2=0.17 m 3/s Q 3=0.468 m 3/s3334.11 Q 1=0.7 m 3/s Q 2=0.37 m 3/s Q 3=0.33 m 3/s 4.12 H 1=2.8m32 4.13 Q=0.0105 m 3/s P B =10.57KN/m 2 4.14 Q 1=0.157 Q 25 明渠恒定均匀流5.1 V=1.32m/s Q=0.65 m /s 35.2 Q=20.3 m 3/s 35.3 Q=241.3 m 3/s 5.4 h=2.34m 5.5 h=1.25m 5.6 b=3.2m5.7 b=71m V=1.5 m/s 大于V 不冲=1.41 m/s 故不满足不冲流速的要求 5.8 当 n=0.011 时 i=0.0026=51.76m当 n=0.014 时 i=0.00423.14=24.75.9 i=1/3000 V=1.63m/s<V 允满足通航要求5.10 n=0.02 V=1.25m/s5.11 当n=0.025 时b=7.28m h=1.46m当n=0.017 时b=6.3m h=1.26m当n=0.03 时b=7.8m h=1.56m5.12 h f=1m35.13 Q=4.6 m /s35.14 Q=178.2m 3/s5.15 h m=2.18m b m=1.32m i=0.00036335.16 2 =119.87m Q1=45.16m3/s Q 2=354.84 m3/s6 明渠恒定非均匀流6.1 V w=4.2m/s Fr=0.212 缓流6.2 h k1=0.47m h k2=0.73m h oi=O.56m> h k1缓流h o2=O.8m> h k2缓流6.3 h k=1.56m V k=3.34m/s V w=5.86m/s h k > h 0缓流V w>V缓流6.5 i K=0.00344> i 缓坡6.7 L 很长时,水面由线为C0、b0 b 2型。

水力学吴持恭

水力学吴持恭
四川大学:

081400 土木工程里面的081400 06 市政工程、 081400 07 供热供燃气、通风及

空调工程、081501 水文学及水资源、081502 水力学及河流动力学、081503 水

工结构工程、081504 水利水电工程、081505 港口、海岸及近海工程、0815Z1
( 吴
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081403市政工程(复试笔试科目)
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第一章 绪论1-1.20℃的水2.5m 3,当温度升至80℃时,其体积增加多少 [解] 温度变化前后质量守恒,即2211V V ρρ= 又20℃时,水的密度31/23.998m kg =ρ 80℃时,水的密度32/83.971m kg =ρ 321125679.2m V V ==∴ρρ 则增加的体积为3120679.0m V V V =-=∆1-2.当空气温度从0℃增加至20℃时,运动粘度ν增加15%,重度γ减少10%,问此时动力粘度μ增加多少(百分数) [解] 原原ρννρμ)1.01()15.01(-+==Θ原原原μρν035.1035.1==035.0035.1=-=-原原原原原μμμμμμΘ此时动力粘度μ增加了%1-3.有一矩形断面的宽渠道,其水流速度分布为μρ/)5.0(002.02y hy g u -=,式中ρ、μ分别为水的密度和动力粘度,h 为水深。

试求m h 5.0=时渠底(y =0)处的切应力。

[解] μρ/)(002.0y h g dydu-=Θ)(002.0y h g dydu-==∴ρμτ 当h =,y =0时)05.0(807.91000002.0-⨯⨯=τPa 807.9=1-4.一底面积为45×50cm 2,高为1cm 的木块,质量为5kg ,沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动,木块运动速度u=1m/s ,油层厚1cm ,斜坡角 (见图示),求油的粘度。

[解] 木块重量沿斜坡分力F 与切力T 平衡时,等速下滑yu AT mg d d sin μθ== 001.0145.04.062.22sin 8.95sin ⨯⨯⨯⨯==δθμu A mg s Pa 1047.0⋅=μ1-5.已知液体中流速沿y 方向分布如图示三种情况,试根据牛顿内摩擦定律yud d μτ=,定性绘出切应力沿y 方向的分布图。

[解]1-6.为导线表面红绝缘,将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。

已知导线直径0.9mm ,长度20mm ,涂料的粘度μ=.s 。

若导线以速率50m/s 拉过模具,试求所需牵拉力。

()[解] 253310024.51020108.014.3m dl A ---⨯=⨯⨯⨯⨯==πΘN A h u F R 01.110024.51005.05002.053=⨯⨯⨯⨯==∴--μ1-7.两平行平板相距0.5mm ,其间充满流体,下板固定,上板在2Pa 的压强作用下以0.25m/s 匀速移动,求该流体的动力粘度。

[解] 根据牛顿内摩擦定律,得dydu /τμ=s Pa ⋅⨯=⨯=∴--33104105.025.0/2μ 1-8.一圆锥体绕其中心轴作等角速度16radsω=旋转。

锥体与固定壁面间的距离δ=1mm ,用0.1Pa s μ=⋅的润滑油充满间隙。

锥体半径R=0.3m ,高H=0.5m 。

求作用于圆锥体的阻力矩。

(·m )[解] 取微元体如图所示微元面积:θππcos 22dhr dl r dA ⋅=⋅= 切应力:δωμμτ0-==r dy du 阻力:dA dT τ=阻力矩:r dT dM ⋅=dA r rdT dM M ⎰⎰⎰===τ1-9.一封闭容器盛有水或油,在地球上静止时,其单位质量力为若干当封闭容器从空中自由下落时,其单位质量力又为若干 [解] 在地球上静止时:g f f f z y x -===;0自由下落时:00=+-===g g f f f z y x ;第二章 流体静力学2-1.一密闭盛水容器如图所示,U 形测压计液面高于容器内液面h=1.5m ,求容器液面的相对压强。

[解] gh p p a ρ+=0ΘkPa gh p p p a e 7.145.1807.910000=⨯⨯==-=∴ρ2-2.密闭水箱,压力表测得压强为4900Pa 。

压力表中心比A 点高0.5m ,A 点在液面下1.5m 。

求液面的绝对压强和相对压强。

[解] g p p A ρ5.0+=表Pa g p g p p A 49008.9100049005.10-=⨯-=-=-=ρρ表 Pa p p p a 9310098000490000=+-=+=' 2-3.多管水银测压计用来测水箱中的表面压强。

图中高程的单位为m 。

试求水面的绝对压强p abs 。

[解] )2.13.2()2.15.2()4.15.2()4.10.3(0-+=-+---+g p g g g p a 汞水汞水ρρρρg p g g g p a 汞水汞水ρρρρ1.13.11.16.10+=+-+kPa g g p p a 8.3628.9109.28.9106.132.2980009.22.2330=⨯⨯-⨯⨯⨯+=-+=水汞ρρ2-4. 水管A 、B 两点高差h 1=0.2m ,U 形压差计中水银液面高差h 2=0.2m 。

试求A 、B 两点的压强差。

(/m 2)[解] 221)(gh p h h g p B A 水银水ρρ+=++ΘPa h h g gh p p B A 22736)2.02.0(8.9102.08.9106.13)(33212=+⨯⨯-⨯⨯⨯=+-=-∴水水银ρρ2-5.水车的水箱长3m,高1.8m ,盛水深1.2m ,以等加速度向前平驶,为使水不溢出,加速度a 的允许值是多少[解] 坐标原点取在液面中心,则自由液面方程为: x ga z -=0 当m lx 5.12-=-=时,m z 6.02.18.10=-=,此时水不溢出 20/92.35.16.08.9s m x gz a =-⨯-=-=∴2-6.矩形平板闸门AB 一侧挡水。

已知长l =2m ,宽b =1m ,形心点水深h c =2m ,倾角α=45o ,闸门上缘A 处设有转轴,忽略闸门自重及门轴摩擦力。

试求开启闸门所需拉力。

[解] 作用在闸门上的总压力:N A gh A p P c c 392001228.91000=⨯⨯⨯⨯=⋅==ρ作用点位置:m A y J y y c c c D 946.21245sin 22112145sin 23=⨯⨯⨯⨯+=+=οοm l h y c A 828.12245sin 22sin =-=-=οΘα)(45cos A D y y P l T -=⨯∴οkN l y y P T A D 99.3045cos 2)828.1946.2(3920045cos )(=⨯-⨯=-=οο2-7.图示绕铰链O 转动的倾角α=60°的自动开启式矩形闸门,当闸门左侧水深h 1=2m ,右侧水深h 2=0.4m时,闸门自动开启,试求铰链至水闸下端的距离x 。

[解] 左侧水作用于闸门的压力:b h h gA gh F c p ⋅⨯==ο60sin 211111ρρ 右侧水作用于闸门的压力:b h h gA gh F c p ⋅⨯==ο60sin 222222ρρ)60sin 31(60sin 2)60sin 31(60sin 2222111οοοοh x b h h g h x b h h g-⋅=-⋅⇒ρρ )60sin 31()60sin 31(222121οοh x h h x h -=-⇒ )60sin 4.031(4.0)60sin 231(222οο-⨯=-⨯⇒x xm x 795.0=∴2-8.一扇形闸门如图所示,宽度b=1.0m ,圆心角α=45°,闸门挡水深h=3m ,试求水对闸门的作用力及方向[解] 水平分力:kN b h h g A gh F x c px 145.4432.381.910002=⨯⨯⨯=⋅⨯==ρρ压力体体积:322221629.1)45sin 3(8]321)345sin 3(3[)45sin (8]21)45sin ([m h h h h h V =-⨯+-⨯=-+-=οοοοππ 铅垂分力:kN gV F pz 41.111629.181.91000=⨯⨯==ρ合力:kN F F F pz px p 595.4541.11145.442222=+=+=方向:ο5.14145.4441.11arctanarctan===pxpz F F θ121211()()3sin 603sin 60p p h h F x F x ∴-=-o o2-9.如图所示容器,上层为空气,中层为3m N 8170=石油ρ的石油,下层为3m N 12550=甘油ρ的甘油,试求:当测压管中的甘油表面高程为9.14m 时压力表的读数。

[解] 设甘油密度为1ρ,石油密度为2ρ,做等压面1--1,则有)66.362.7()66.314.9(211∇-∇+=∇-∇=g p g p G ρρ g p g G 2196.348.5ρρ+= g g p G 2196.348.5ρρ-=96.317.848.525.12⨯-⨯=2kN/m 78.34=2-10.某处设置安全闸门如图所示,闸门宽b=0.6m ,高h 1= 1m ,铰接装置于距离底h 2= 0.4m ,闸门可绕A 点转动,求闸门自动打开的水深h 为多少米。

[解] 当2h h h D -<时,闸门自动开启612121)2(121)2(11311-+-=-+-=+=h h bh h h bh h h A h J h h c C c D 将D h 代入上述不等式4.0612121-<-+-h h h1.06121<-h得 ()m 34>h2-11.有一盛水的开口容器以的加速度3.6m/s 2沿与水平面成30o夹角的斜面向上运动,试求容器中水面的倾角。

[解] 由液体平衡微分方程)d d d (d z f y f x f p z y x ++=ρ030cos a f x -=,0=y f ,)30sin (0a g f z +-=在液面上为大气压,0d =p0d )30sin (d 30cos 00=+--z a g x a269.030sin 30cos tan d d 00=+==-a g a x z α 015=∴α2-12.如图所示盛水U 形管,静止时,两支管水面距离管口均为h ,当U 形管绕OZ 轴以等角速度ω旋转时,求保持液体不溢出管口的最大角速度ωmax 。

[解] 由液体质量守恒知, 管液体上升高度与 管液体下降高度应相等,且两者液面同在一等压面上,满足等压面方程:C z gr =-222ω液体不溢出,要求h z z 2II I ≤-, 以b r a r ==21,分别代入等压面方程得:222b a gh-≤ω22max 2ba gh-=∴ω 2-13.如图,060=α,上部油深h 1=1.0m ,下部水深h 2=2.0m ,油的重度γ=m 3,求:平板ab 单位宽度上的流体静压力及其作用点。

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