水力学(闻德荪)习题答案第一章
水力学习题与答案
水力学习题与答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1.圆管突然扩大的局部水头损失等于()的速度水头。
A、断面变化前流速B、断面变化前后流速和C、断面变化前后流速差D、断面变化后流速正确答案:C2.明渠的实际底坡大于临界底坡,可判定其上的明渠均匀流为()。
A、层流B、急流C、临界流D、缓流正确答案:B3.急变流过水断面上的动水压强可能比静水压强大,也可能比静水压强小,取决于流线弯曲的()。
A、程度B、方向C、曲率半径D、圆心角正确答案:B4.平顶堰上闸孔出流,闸后发生(),闸孔为淹没出流。
A、临界水跃B、淹没水跃C、稳定水跃D、远驱水跃正确答案:B5.紊流阻力平方区时的水力阻力以()为主。
A、粘滞切应力B、正应力C、附加切应力D、剪应力正确答案:C6.紊流粗糙区的沿程阻力系数λ与()无关,仅与相对光滑度有关。
A、相对光滑度B、雷诺数C、谢才系数D、相对粗糙度正确答案:B7.临界流时,矩形断面的断面比能等于临界水深的()倍。
A、0.5B、1C、2D、1.5正确答案:D8.()是某一瞬时在流场中绘出的曲线,该曲线上每一点处的流速矢量均与该曲线相切。
A、迹线B、等速线C、流线D、等势线正确答案:C9.水利工程中的水流绝大多数处于紊流(),谢才系数可用曼宁公式计算。
A、光滑区B、过渡粗糙区C、粗糙区D、过渡区正确答案:C10.明渠均匀流中,水流在一定距离上因渠底高程降落而引起的势能减小值恰好用于克服水头损失,从而保证了()沿程不变。
A、势能B、动能C、总机械能D、位能正确答案:B11.管道中心处的切应力为(),沿半径方向逐渐增大,管壁处达到最大。
A、0B、0.4PaC、0.2PaD、0.3Pa正确答案:A12.消能坎式消能池的消能坎为(),则不需要设置第二道消能坎。
A、无侧收缩堰B、淹没堰C、有侧收缩堰D、非淹没堰正确答案:B13.从一点分开而不在另一点汇合的管道称为()。
A、并联管道B、串联管道C、分叉管道D、管网正确答案:C14.尼古拉兹图全面反映了不同相对光滑度时沿程阻力系数λ与()之间的关系。
《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》题集1-3章答案
《⽔⼒学》题集1-3章答案第⼀章绪论第⼀题、选择题1、理想液体就是( B )(A)没有切应⼒⼜不变形得液体; (B)没有切应⼒但可变形得⼀种假想液体;(C)切应⼒与剪切变形率成直线关系得液体;(D)有切应⼒⽽不变形得液体。
2、理想液体与实际液体最主要得区别就是( D )A.不可压缩;B.不能膨胀; B.没有表⾯张⼒; D.没有粘滞性。
3、⽜顿内摩擦定律表明,决定流体内部切应⼒得因素就是( C )A动⼒粘度与速度B动⼒粘度与压强C动⼒粘度与速度梯度D动⼒粘度与作⽤⾯积4、下列物理量中,单位有可能为m2/s得系数为( A )A、运动粘滞系数B、动⼒粘滞系数C、体积弹性系数D、体积压缩系数6、影响⽔得运动粘度得主要因素为( A )A、⽔得温度;B、⽔得容重;B、当地⽓压; D、⽔得流速。
7、在⽔⼒学中,单位质量⼒就是指( C )A、单位⾯积液体受到得质量⼒B、单位⾯体积液体受到得质量⼒C、单位质量液体受到得质量⼒D、单位重量液体受到得质量⼒8、某流体得运动粘度v=3×106m2/s,密度ρ=800kg/m3,其动⼒粘度µ为( B )A、3、75×109Pa·sB、2、4×103Pa·sC、2、4×105Pa·sD、2、4×109Pa·s第⼆题、判断题1、重度与容重就是同⼀概念。
(√)2、液体得密度ρ与重度γ不随温度变化。
(×)3、⽜顿内摩擦定律适⽤于所有得液体。
(×)4、黏滞⼒随相对运动得产⽣⽽产⽣,消失⽽消失。
(√)5、⽔得粘性系数随温度升⾼⽽减⼩。
(√)7、⼀般情况下认为液体不可压缩。
(√)8、液体得内摩擦⼒与液体得速度成正⽐。
( ×)9、⽔流在边壁处得流速为零,因此该处得流速梯度为零。
( × )10、静⽌液体有粘滞性,所以有⽔头损失。
( × )12、表⾯张⼒不在液体得内部存在,只存在于液体表⾯。
水力学课后答案
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/rrQ 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 ooB 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 '。
智慧树知到《水力学》章节测试答案
智慧树知到《水力学》章节测试答案智慧树知到《水力学》章节测试答案第一章1、水的粘性随温度升高而( )。
A:增大B:减小C:不变D:无关正确答案:减小2、水力学中单位质量力是( )。
A:作用在单位面积液体上的质量力B:作用在单位体积液体上的质量力C:作用在单位质量液体上的质量力D:作用在单位重量液体上的质量力正确答案:作用在单位质量液体上的质量力3、下面哪种力可以归为质量力。
A:表面张力B:水压力C:重力D:切应力正确答案:重力4、液体与气体的粘度,随着温度的升高,分别( )。
A:减小,增大B:增大,减小C:增大,增大D:减小,减小正确答案:减小,增大5、气体的粘性随温度升高而( )。
A:增大B:减小C:不变D:无关正确答案:增大6、理想液体的特征是( )。
A:粘度是常数B:可压缩C:无粘性D:可膨胀正确答案:无粘性7、以下哪几种液体属于非牛顿流体。
A:空气B:清水C:血液D:酒精正确答案:血液8、液体的粘滞性只有在流动时才表现出来。
A:对B:错正确答案:对9、作用于液体的质量力只有重力。
A:对B:错正确答案:错第二章1、液体某点的绝对压强是55KN/m2,若一个大气压为98KN/m2,则该点的相对压强为( )。
A:55KN/m2B:43KN/m2C:-43KN/m2D:-55KN/m2正确答案:-43KN/m22、静止液体中存在( )。
A:压应力B:压应力和拉应力C:压应力和切应力D:压应力,切应力和拉应力正确答案:压应力3、压力中心是( )。
A:淹没面积的中心B:压力体的中心C:总压力的作用点D:受压面的形心正确答案:总压力的作用点4、平衡液体中的等压面必为( )。
A:水平面B:斜平面C:旋转抛物面D:与质量力相正交的面正确答案:与质量力相正交的面5、相对压强必为正值。
A:对B:错正确答案:错6、静水压强的大小与受压面的方位无关。
A:对B:错正确答案:对7、若干连通容器盛有不同的液体,则其任意水平面为等压面。
水力学课后习题答案
0 绪论 1 水静力学2 液体运动的流束理论3 液流型态及水头损失4 有压管中的恒定流5 明渠恒定均匀流6 明渠恒定非均匀流7 水跃8 堰流及闸孔出流9 泄水建筑物下游的水流衔接与消能 10 有压管中的非恒定流 11 明渠非恒定流12 液体运动的流场理论 14 恒定平面势流 15 渗流18 相似原理和模型试验基础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 21.3h1=2.86m h2=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。
1.4Pc=27.439KN/m21.5P M=750.68h KN/m21.6P2-p1=218.05N/m21.7γ=BA BrAr BA++1.8P=29.53KN 方向向下垂直底板P=0 1.9W=34.3rad/s W max=48.5rad/s1.10a=L hHg)(2-1.12 当下游无水Pξ=3312.4KN(→) P2=862.4KN(↓)当下游有水Pξ=3136KN(→) P2=950.6KN(↓)1.13 T=142.9KN1.14 当h3=0时T=131.56KN 当h3=h2=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 Pξ=353KN Pζ=46.18KN 方向向下1.21 H=3m1.22 δ=1.0cm1.23 F=25.87KN (←)2 液体运动的流束理论2.1 Q=211.95cm3/s V=7.5cm/s2.2 h w=3.16m2.3γ2p=2.35m2.4 P K1=63.8KN/m2 2.5 Q=0.00393m3/s 2.6 Q=0.0611m3/s2.7 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=Rmv 22.19 Q=g 2μH 2.5 2.20 F=C d L222ρμ2.21 m p A44.2=γm p B44.4=γ2.22 Q 1=+1(2Q cos )α )cos 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=δ3.5320=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=11.1m 3.14 ξ=24.74 有压管中的恒定流4.1 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/s4.2 当n=0.0125时 Q=0.68 m 3/s 当n=0.011时 Q=0.74 m 3/s 当n=0.014时 Q=0.62 m 3/s 4.3 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 =30.331m4.6 n 取0.012 Q=0.5 m 3/s h m ax v =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=0.9m4.10 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=2.8m4.13 Q=0.0105 m3/s P=10.57KN/m2B4.14 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=0.00036∇=119.87m Q1=45.16m3/s Q2=354.84 m3/s5.1626 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》作业题参考答案
μ=0.95。现测得水银压差计读数hp=150mm,问此时管中流量Q是多少。
解:
Q K
Hg 油
1 hp
பைடு நூலகம்
d12 2g 0.22 2 9.807
其中: 0.95; K
4
d1 d2
4
1
4
0.2 0.1
4
1
0.0359
hp 0.15 (m)
Q K
Hg 油
1 hp
可第行3章性判定:当
h1
增大时
yC
h1
h212 增大,则
IC yC A
减小,-1即2-
第2章 水静力学
作业 7、密闭盛水容器,已知h1=60cm,h2=100cm,水银测压计 读值△h=60cm。试求半径R=0.5m的半球盖AB所受总压力 的水平分力和铅垂分力。
解:(1)确定半圆中心压强P0
p0 h Hg g g(h2 h1) 76.(1 KPa)
Δh
解:找到基准面
B×
vA
dB dA
2
vB
0.4 0.2
2
1.5
6m
/
s
×A
HA
zA
pA
vA2 2g
0
30 9.807
62 2 9.807
4.89m
HB
zB
pB
vB2 2g
1.5
40 9.807
1.52 2 9.807
5.69m
第3章
18
HB HA BA
-18-
第3章 水动力学
(kPa)
(2)计算水平分量Px Px po A p0 R2 59.74KN
(3)计算铅垂分力Pz
水力学(闻德荪)习题答案第二章
选择题(单选题)2.1 静止流体中存在:(a )(a )压应力;(b )压应力和拉应力;(c )压应力和剪应力;(d )压应力、拉应力和剪应力。
2.2 相对压强的起算基准是:(c )(a )绝对真空;(b )1个标准大气压;(c )当地大气压;(d )液面压强。
2.3 金属压力表的读值是:(b )(a )绝对压强;(b )相对压强;(c )绝对压强加当地大气压;(d )相对压强加当地大气压。
2.4 某点的真空度为65000Pa ,当地大气压为0.1MPa,该点的绝对压强为:(d )(a )65000Pa ;(b )55000Pa ;(c )35000Pa ;(d )165000Pa 。
2.5 绝对压强abs p 与相对压强p 、真空度V p 、当地大气压a p 之间的关系是:(c )(a )abs p =p +V p ;(b )p =abs p +a p ;(c )V p =a p -abs p ;(d )p =V p +V p 。
2.6 在密闭容器上装有U 形水银测压计,其中1、2、3点位于同一水平面上,其压强关系为:(c )(a )1p >2p >3p ;(b )1p =2p =3p ;(c )1p <2p <3p ;(d )2p <1p <3p 。
2.7 用U 形水银压差计测量水管内A 、B 两点的压强差,水银面高差h p =10cm, A p -B p 为:(b )(a )13.33kPa ;(b )12.35kPa ;(c )9.8kPa ;(d )6.4kPa 。
2.12 用多管水银测压计测压,图中标高的单位为m ,试求水面的压强0p 。
解: ()04 3.0 1.4p p g ρ=--()()5 2.5 1.4 3.0 1.4Hg p g g ρρ=+---()()()()2.3 1.2 2.5 1.2 2.5 1.4 3.0 1.4a Hg Hg p g g g g ρρρρ=+---+--- ()()2.3 2.5 1.2 1.4 2.5 3.0 1.2 1.4a Hg p g g ρρ=++---+-- ()()2.3 2.5 1.2 1.413.6 2.5 3.0 1.2 1.4a p g g ρρ=++--⨯-+--⎡⎤⎣⎦265.00a p =+(kPa )答:水面的压强0p 265.00=kPa 。
水力学第一章 绪论
2 重力特性:物体受地球引力作用的性质。
Gmg gV
§1-4 流体的主要物理力学性质 ③分析说明:
速度梯度等于角变形速度 du d ;
dy dt 粘性切应力 在流体静止或相对静止时为零;
动力粘性系数 表征流体粘滞性的强弱,单位( N s / m2 ); 运动粘性系数 表征流体粘滞性的强弱,单位( m2 / s )。
社 1983 3闻德荪主编. 工程流体力学(水力学) 人民教育出
版社 1991
第一章 绪论
§1-1流体力学的任务及研究对象 什么是流体:从物质存在形式看是液体和气体;
从物质特点看具有易流动性。 什么是流体力学:是研究流体宏观运动规律的科
学。 什么是水力学:是研究水体宏观运动规律的科学。 水力学的任务:是研究液体(主要是水)的平衡
和运动规律及其实际应用。
§1-1流体力学的任务及研究对象
有那些研究领域要应用到水力学知识:水力发 电、港口航道、农田水利、环境保护、土木建 筑、道路桥梁、城市建设、水资源开发、防汛 抗旱等。
水力学研究那些运动规律:静止水体的平衡 (与固体的区别)、受力分析、运动水体的速 度、加速度、能量、自由液面的位置-5 作用在流体上的力 1 表面力:作用于流体表面、大小与面积成正
比的力;
表面力可作用与流体任意剖面上; 可分解为表面法向力(压力)和切向力; 单位面积上的压力为压强,单位面积上的切向
力为切应力; 应力量纲为 ML1T 2 ,单位面积上的力称为帕
斯卡1Pa 1N / m2
§1-5 作用在流体上的力 2 质量力:作用于流体每一部分质量上、大小
与质量成正比的力; F f m
水利学作业答案第1~7章思考题解答
《水力学》思考题解答第1章 绪论1.1 答:流体与固体相比,流体的抗剪切性能很差,静止的流体几乎不能承受任何微小的剪切力;在一般情况下,流体的抗压缩性能也不如固体的抗压缩性能强。
液体与气体相比,液体的压缩性与膨胀性均很小,能够承受较大的外界压力,而气体由于压缩性和膨胀性都很大,所以气体不能承受较大的外界压力。
气体受压时,变形通常会非常明显。
1.2 答:④ 1.3 答:① 1.4 答:④ 1.5 答:① 1.6 答:④ 1.7 答:④ 1.8 正确。
1.9 错误。
1.10 答:量纲:是物理量的物理属性,它是唯一的,不随人的主观意志而转移。
而单位是物理量的度量标准,它是不唯一的,能够受到人们主观意志的影响。
本题中,时间、力、面积是量纲,牛顿、秒是单位。
1.11 基本,导出。
1.12 答:量纲的一致性原则。
1.13 答:若某一物理过程包含n+1个物理量(其中一个因变量,n 个自变量),即:q =f(q 1,q 2,q 3,…,q n )无量纲π数的具体组织步骤是:(1)找出与物理过程有关的n +1个物理量,写成上面形式的函数关系式; (2)从中选取m 个相互独立的基本物理量。
对于不可压缩流体运动,通常取三个基本物理量,m=3。
(3)基本物理量依次与其余物理量组成[(n +1)-m ]个无量纲π项:c b aqq q q 321=π44432144cbaq q q q =π55532155c b a qq q q =π (1)…………nn n cban n q q q q 321=π式中a i 、b i 、c i 为各π项的待定指数,由基本物理量所组成的无量纲数π1=π2=π3=1。
(4)满足π为无量纲项,求出各π项的指数a i 、b i 、c i ,代入上式中求得各π数; (5)将各π数代入描述该物理过程的方程式(1),整理得出函数关系式。
第2章 流体静力学基础思考题 2.1 答:C 2.2 答:D2.3 答:不能认为压强是矢量,因为压强本身只是流体内部位置坐标点的函数,与从原点指向该点的方向转角没有关系。
水力学总复习题 答案
三、绘图计算题
1.绘出图中曲面上的的压力体图,并标出水压力铅直分力的方向。
4
2.
图示一倒 U 形差压计,左边管内为水,右边管内为相对密度(即比重) s 1 0.9 的油。
倒 U 形管顶部为相对密度 s 2 0.8 的油。已知左管内 A 点的压强 p A 98KN / m 2 ,试求右边 管内 B 点的压强。 3. 有 一 盛 水 的 开 口 容 器 以 的 加 速 度 3.6m/s2 沿 与水 平 面 成 夹 角 的 斜面 向 上 运 动, 试 求 容 器中 水 面 的 倾 角.
30o
4.矩形平板闸门 AB 如图所示,A 处设有转轴。已知闸门长 l=3m,宽 b=2m,形心 点水深 hc=3m,倾角 α=45°,忽略闸门自重及门轴摩擦力。试求开启闸门所需 拉力 FT。
5
hc A B α
5. 一曲面的形状为 3/4 个圆柱面,半径 R=0.8 m,宽度(垂直于纸面)为 1 m。圆心位于
(
) D. -43.3
21.图示的容器 a 中盛有重度为 1 的液体,容器 b 中盛有密度为 1 和2 的两种液体, 则两个容器中曲面 AB 上 压力体及压力应为 ( ) (1) 压力体相同,且压力相等; (2) 压力体相同,但压力不相等; (3) 压力体不同,压力不相等; (4) 压力体不同,但压力相等。
第1章 一、选择题 1.按连续介质的概念,流体质点是指( A .流体的分子;
绪
论
)
B. 流体内的固体颗粒; C . 无大小的几何点; D. 几何尺寸同流动
空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体。 2.作用在流体的质量力包括( )
A. 压力; B. 摩擦力; C. 重力; D. 惯性力。 3.单位质量力的国际单位是:( )
水力学第一章思考题答案
1.1静水压强的特性有一丶静水压强的方向与受压面垂直并指向受压面。
二丶任一点静水压强的大小和受压方向无关,或者说作用于同一点各方向的静水压强大小相等。
分布规律:静水压强沿某一方向的变化率与该方向单位体积上的质量力相等。
欧拉平衡微分方程式。
1.2静水压强的方向与受压面垂直并指向受压面,且作用于同一点各方向的静水压强大小相等也就是线的长度相等。
1.3绝对压强:以设想没有大气存在的绝对真空状态作为零点计量的压强。
相对压强:把当地大气压强作为零点计量的压强。
真空度是指该点绝对压强小于当地大气压强的数值即pk=pa-p` . 绝对压强p`,相对压强p, 真空度Pk. pk=pa-p`, p=p`-pa。
1.4C-C,B-B不为等压面,A-A为等压面,B-B可能为等压面也可能不为等压面。
等压面:在平衡液体中找到具有相同静水压强值的点连接成的面。
等压面条件:在平衡液体中等压面即是等势面,等压面与质量力正交。
1.5一丶AB两测压管水位不相同,如果相同则AB两测压管水位相同二丶p0比原来增大两测压管水位同时升高1.6压力体就是以受压曲面本身、过受压曲面四周向自由水面引的铅垂面以及自由水面或其延伸面等三种面围成的体积叫压力体。
压力体的范围由下列界面所围成:受压曲面本身,液面或液面延长面,通过曲面的四个边缘向液面或液面的延长面所作的铅锤平面.。
水力学(闻德荪)习题答案第二章
选择题(单选题)2.1 静止流体中存在:(a )(a )压应力;(b )压应力和拉应力;(c )压应力和剪应力;(d )压应力、拉应力和剪应力。
2.2 相对压强的起算基准是:(c )(a )绝对真空;(b )1个标准大气压;(c )当地大气压;(d )液面压强。
2.3 金属压力表的读值是:(b )(a )绝对压强;(b )相对压强;(c )绝对压强加当地大气压;(d )相对压强加当地大气压。
2.4 某点的真空度为65000Pa ,当地大气压为0.1MPa,该点的绝对压强为:(d )(a )65000Pa ;(b )55000Pa ;(c )35000Pa ;(d )165000Pa 。
2.5 绝对压强abs p 与相对压强p 、真空度V p 、当地大气压a p 之间的关系是:(c )(a )abs p =p +V p ;(b )p =abs p +a p ;(c )V p =a p -abs p ;(d )p =V p +V p 。
2.6 在密闭容器上装有U 形水银测压计,其中1、2、3点位于同一水平面上,其压强关系为:(c )(a )1p >2p >3p ;(b )1p =2p =3p ;(c )1p <2p <3p ;(d )2p <1p <3p 。
2.7 用U 形水银压差计测量水管内A 、B 两点的压强差,水银面高差h p =10cm, A p -B p 为:(b )(a)13.33kPa;(b)12.35kPa;(c)9.8kPa;(d)6.4kPa。
2.8露天水池,水深5 m处的相对压强为:(b)(a)5kPa;(b)49kPa;(c)147kPa;(d)205kPa。
2.9垂直放置的矩形平板挡水,水深3m,静水总压力P的作用点到水面的距离Dy为:(c)(a)1.25m;(b)1.5m;(c)2m;(d)2.5m。
2.10圆形水桶,顶部及底部用环箍紧,桶内盛满液体,顶箍与底箍所受张力之比为:(a)(a)1/2;(b)1.0;(c)2;(d)3。
工程流体力学水力学闻德实际流体动力学基础课后答案教材
工程流体力学闻德课后习题答案第五章 实际流体动力学基础5— 1设在流场中的速度分布为 u x =2ax , u y =- 2ay , a 为实数,且 a >0。
试求切应力 τxy 、τyx 和附加压应力 p ′x 、 p ′y 以及压应力 p x 、p y 。
当 dp 0 时, u yv ,速度 u为直线分布, 这种特殊情况的流动称简单柯埃梯流动或 dx h 简单剪切流动。
它只是由于平板运动,由于流体的粘滞性带动流体发生的流动。
当 dp0 时,即为一般的柯埃梯流动, 它是由简单柯埃梯流动和泊萧叶流动叠加而成, dx 速度分布为当 p >0时, 沿着流动方向压强减小, 速度在整个断面上的分布均为正值; 当 p <0时, 沿流动方向压强增加,则可能在静止壁面附近产生倒流,这主要发生 p <-1的情况.5- 3 设明渠二维均匀(层流)流动,如图所示。
若忽略空气阻力,试用纳维 — 斯托克斯方程和连续性方程,证明过流断面上的速度分布为 u x = r gsinq (2zh- z 2) ,单宽流量解: xyyxuyu x xyu xuyp x2 4a ,p y 2 4a ,x yp p p p 4a p p p p 4a 5-2 设例5- 1 中的下平板固定不动, 上平板以速度 v 沿 x 轴方向作等速运动 (如图所示) ,由于上平板运动而 引起的这种流动,称柯埃梯( Couette )流动。
试求在这种 流动情况下,两平板间的速度分布。
(请将 dp0 时的这 dx 一流动与在第一章中讨论流体粘性时的流动相比较) 解:将坐标系 ox 轴移至下平板,则边界条件为y =0, u X u 0 ; y h , u v 。
由例5- 1 中的( 11)式可得 y h 2dp y vh 2 dx h (1 h y )h1)uv hy p h y (1 h y)式中2vdp)dx )2) 3)x 2mq= r gh3 sinq 。
水力学第五版上册答案
水力学第五版上册答案第一章:水力学基础1.1 水力学的定义和研究对象水力学是研究液体在静止和运动状态下的力学性质和行为的学科。
它主要研究流体的运动规律、流体与固体之间的相互作用以及流体在管道、河道等封闭或开放通道中的流动情况。
1.2 水力学的基本假设和基本方程水力学的基本假设包括:连续介质假设、稳态假设和不可压缩假设。
水力学的基本方程包括连续方程、动量方程和能量方程。
1.3 水力学的分类水力学可以分为纯水力学和水力机械两个部分。
纯水力学主要研究流体的运动规律,包括流体的连续性、动量守恒和能量守恒等方面的内容。
水力机械是研究利用流体动能进行能量转换的装置的原理和性能。
第二章:流体的基本性质2.1 流体的定义流体是一种无固定形状并可以流动的物质,包括液体和气体。
与固态物质不同,流体没有固定的体积和形状,而是可以根据容器的形状和大小进行变化。
2.2 流体的密度和比重流体的密度是指单位体积的流体质量,在国际单位制下用千克每立方米(kg/m³)表示。
流体的比重是指流体的密度与某种参考物质(通常为水)的密度之比。
2.3 流体的压力和压强流体的压力是指单位面积上受到的作用力,可以用力除以面积来计算。
流体的压强是指单位体积内的压力,用力除以体积来计算。
第三章:流体静力学3.1 流体静压力流体静压力是指静止流体对容器壁面的压力。
在静止状态下,流体压力在任意点的大小只取决于该点的水深,与容器的形状和体积无关。
3.2 流体静压力的计算流体静压力的计算可以使用帕斯卡定律,即压力在液体中的传递是均匀的。
根据流体静压力的定义,可以得到计算压力的公式:P = ρgh,其中 P 是压强,ρ 是流体的密度,g 是重力加速度,h 是液体的高度。
3.3 流体静压力的应用流体静压力的应用包括浮力、液体压力计和大气压强计等。
浮力是指物体在液体中受到的向上的力,其大小等于所排除液体的重量。
液体压力计和大气压强计是利用流体静压力原理设计的仪器,用于测量液体或大气的压力。
水力学习题及答案212..
第一章绪论1-1 已知某水流流速分布为10/172.0y u =,u 的单位为m/s ,y 为距壁面的距离,单位为m 。
(1)求y=0.1、0.5、1.0m 处的流速梯度;(2)若水的运动粘滞系数s cm /1010.02=ν,计算相应的切应力。
解:(1)10/910/9072.010172.0--=⨯⨯=y y dy du 则y=0.1处的流速梯度为:572.01.0072.010/91.0=⨯=-=y dy duy=0.5处的流速梯度为:134.05.0072.010/95.0=⨯=-=y dyduy=1.0m 处的流速梯度为:072.00.1072.010/90.1=⨯=-=y dydu(2)切应力 dydudy du dy du dy du ⨯⨯=⨯⨯===--4410082.101001010.02.998ρυμτ 则y=0.1处的切应力为:Pa dy duy y 41.041.01077.510082.10-=-=⨯=⨯⨯=τy=0.5处的切应力为:Pa dy du y y 45.045.01035.110082.10-=-=⨯=⨯⨯=τy=1.0处的切应力为:Pa dydu y y 401.140.110726.010082.10-=-=⨯=⨯⨯=τ1-3 容器内盛有液体,求下述不同情况时该液体所受单位质量力?(1)容器静止时;(2)容器以等加速度g 垂直向上运动;(3)容器以等加速度g 垂直向下运动。
解:(1)容器静止时 液体所受质量力只有重力三个方向单位质量力分别为:0==y x f f g f z -=(z 轴垂向向上为正)(2)容器以等加速度g 垂直向上运动时,液体所受质量力有重力和惯性力,其中惯性力和物体运动的加速度方向相反,三个方向单位质量力分别为:0==y x f f g g g f z 2)(-=-+-=(z 轴垂向向上为正)(3)容器以等加速度g 垂直向下运动时 液体所受质量力有重力和惯性力,其中惯性力和物体运动的加速度方向相反,三个方向单位质量力分别为:0==y x f f 0=+-=g g f z (z 轴垂向向上为正)1-4 根据牛顿内摩擦定律,推导动力粘滞系数μ和运动粘滞系数ν的量纲。
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)。
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选择题(单选题)
1.1 按连续介质的概念,流体质点是指:(d )
(a )流体的分子;(b )流体内的固体颗粒;(c )几何的点;(d )几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体。
1.2 作用于流体的质量力包括:(c )
(a )压力;(b )摩擦阻力;(c )重力;(d )表面张力。
1.3 单位质量力的国际单位是:(d )
(a )N ;(b )Pa ;(c )kg N /;(d )2
/s m 。
1.4 与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是:(b )
(a )剪应力和压强;(b )剪应力和剪应变率;(c )剪应力和剪应变;(d )剪应力和流速。
1.5 水的动力黏度μ随温度的升高:(b )
(a )增大;(b )减小;(c )不变;(d )不定。
1.6 流体运动黏度ν的国际单位是:(a )
(a )2
/s m ;(b )2
/m N ;(c )m kg /;(d )2
/m s N ⋅。
1.7 无黏性流体的特征是:(c )
(a )黏度是常数;(b )不可压缩;(c )无黏性;(d )符合
RT p
=ρ。
1.8 当水的压强增加1个大气压时,水的密度增大约为:(a )
(a )1/20000;(b )1/10000;(c )1/4000;(d )1/2000。
1.9 水的密度为10003
kg/m ,2L 水的质量和重量是多少?
解: 10000.002m V ρ==⨯=(kg )
29.80719.614G mg ==⨯=(N )
答:2L 水的质量是2 kg ,重量是19.614N 。
1.10 体积为0.53
m 的油料,重量为4410N ,试求该油料的密度是多少? 解: 44109.807
899.3580.5
m G g V V ρ=
===(kg/m 3) 答:该油料的密度是899.358 kg/m 3。
1.11 某液体的动力黏度为0.005Pa s ⋅,其密度为8503
/kg m ,试求其运动黏度。
解:60.005 5.88210850
μνρ-=
==⨯(m 2/s ) 答:其运动黏度为6
5.88210-⨯ m 2/s 。
1.12 有一底面积为60cm ×40cm 的平板,质量为5Kg ,沿一与水平面成20°角的斜面下滑,
平面与斜面之间的油层厚度为0.6mm ,若下滑速度0.84/m s ,求油的动力黏度μ。
解: 平板受力如图。
沿s 轴投影,有:
sin 200G T ⋅-= sin 20U
T A G μ
δ
=⋅=⋅
∴3
2sin 2059.807sin 200.610 5.0100.60.40.84
G U A δμ--⋅⋅⨯⨯⨯⨯===⨯⋅⨯⨯ (kg m s ⋅)
答:油的动力黏度2
5.010μ-=⨯kg
m s
⋅。
1.13 为了进行绝缘处理,将导线从充满绝缘涂料的模具中间拉过。
已知导线直径为0.8mm ;
涂料的黏度μ=0.02Pa s ⋅,模具的直径为0.9mm ,长度为20mm ,导线的牵拉速度为50/m s ,试求所需牵拉力。
U
解: ()501000
0.02
200.90.82
U
τμ
δ
⨯==⨯=-(kN/m 2)
330.810201020 1.01T d l πτπ--=⋅⋅=⨯⨯⨯⨯⨯=(N )
答:所需牵拉力为1.01N 。
1.14 一圆锥体绕其中心轴作等角速度旋转ω=16/rad s ,锥体与固定壁面间的距离
δ=1mm ,用μ=0.1Pa s ⋅的润滑油充满间隙,锥底半径R=0.3m ,高H=0.5m 。
求作
用于圆锥体的阻力矩。
解: 选择坐标如图,在z 处半径为r 的微元力矩为dM 。
y
322cos r rdz
r dM dA r r ω
μ
ππω
δ
τμθδ
⋅=⋅=
=⋅
⋅
其中 r
z
R
H
=
∴ 33
30
2H
R M z dz H
πμωδ
=
⋅⎰
2R πμωδ
=⋅3
3
0.1160.32110
π-⨯⨯=
⨯⨯⨯39.568=(N m ⋅)
答:作用于圆锥体的阻力矩为39.568N m ⋅。
1.15 活塞加压,缸体内液体的压强为0.1Mpa 时,体积为1000 3
cm ,压强为10Mpa 时,
体积为995 3
cm ,试求液体的体积弹性模量。
解: ()6
100.1109.9p ∆=-⨯=(
Mpa ) ()66995100010510V --∆=-⨯=-⨯(m 3)
69
66
9.910 1.9810510100010
p K V V --∆⨯=-=-=⨯∆-⨯⨯(pa ) 答:液体的体积弹性模量9
1.9810K =⨯ pa 。
1.16 图示为压力表校正器,器内充满压缩系数为k =4.75×10-10N m /2
的液压油,由手轮
丝杠推进活塞加压,已知活塞直径为1cm ,丝杠螺距为2mm ,加压前油的体积为200mL ,为使油压达到20Mpa ,手轮要摇多少转?
解: ∵ V V
K p
∆=-
∆ ∴ 106664.7510200102010 1.910V KV p ---∆=-∆=-⨯⨯⨯⨯⨯=-⨯(m 3) 设手轮摇动圈数为n ,则有24
n d l V π
⋅
⋅∆=∆
()()()
6
22234 1.910412.10110210V
n d l ππ---⨯-⨯∆===∆⨯⨯⨯-⨯圈
即要摇动12圈以上。
答:手轮要摇12转以上。
1.17 图示为一水暖系统,为了防止水温升高时,体积膨胀将水管胀裂,在系统顶部设一膨
胀水箱。
若系统内水的总体积为83m ,加温前后温差为50℃,在其温度范围内水的膨胀系数V α=0.00051/℃。
求膨胀水箱的最小容积。
解: ∵V V V
T
α∆=
∆ ∴0.000518500.204V V V T α∆=∆=⨯⨯=(m 3)
答:膨胀水箱的最小容积0.204 m 3。
1.18 钢贮罐内装满10℃的水,密封加热到75℃,在加热增压的温度和压强范围内,水的
热膨胀系数V α=4.1×10-4/℃,体积弹性模量k =2×1092/m N ,罐体坚固,假设容积不变,试估算加热后罐壁承受的压强。
解: ∵V V V
T
α∆=
∆ ∴自由膨胀下有:V V
T V
α∆=∆ 又∵p
K V V
∆=-
∆
∴()494.110210751053.3V V
p K
K T V
α-∆∆=-=⋅⋅∆=⨯⨯⨯⨯-= (Mpa ) 加热后,钢罐内的压强为053.3p p p =+∆=Mpa 。
设00p =(表压强)。
答:加热后罐壁承受的压强是53.3 Mpa 。
1.19 汽车上路时,轮胎内空气的温度为20℃,绝对压强为395kPa ,行驶后轮胎内空气的
的温度上升到50℃,试求这时的压强。
解: 设满足理想气体方程,则有:
1223952732027350V p V pV
R T ===++ 假设12V V =,可解得2323395
435.4293
p p ⨯==
=(kPa )
答:这时的压强为435.4kPa。