第一章水静力学

第一章水静力学

一、填空

1.等压面与质量力(正交)。

2.以设想没有大气存在得绝对真空状态作为零点计算得压强称为(绝对压强)。

3.以当地大气压为零点计量得压强称为(相对压强)。

4.相对压强为负值时得绝对值称为(真空值)。

5.由静水压强得基本公式可知,静水压强呈(线性)分布。

6.某点得压强水头与该点得位置水头之与叫该点得(测压管水头)。

7.作用在单位宽度上得静水压力,应等于静水压强分布图得(面积)。

8.任一点静水压强得大小与受压面方向(无关)

二、判断

1.在重力作用下,同一连续液体得水平面就就是一个等压面。(对)

2.任一点静水压强得大小与受压面方向相关。(错)

3.静水压强得方向只能就是垂直指向受压面。(对)

4.在只有重力得同一种连续液体中,淹没深度相等得水平面就是等压面。(对)

5.在同一种连续液体中,淹没深度相等得水平面就是等压面。(错)

6.在只有重力得连续液体中,淹没深度相等得水平面就是等压面。(错)

7.在只有重力得同一种液体中,淹没深度相等得水平面就是等压面。(错)

8.不同流体得交界面就是等压面。(对)

9.若平衡液体具有与大气相接触得自由表面,则自由表面必为等压面(对)

10.作用于任意平面上得静水压力,等于平面形心点上得静水压强与平面面积得乘积。(对)

三、简答

1.何为等压面？等压面得性质就是什么？

答:等压面就是在静止液体中,压强相等得各点连接成得面。等压面得性质就是:(1)在平衡液体中等压面即就是等势面。(2)等压面与质量力正交。

2.静水压强有那些特性？静水压强得分布规律就是什么？

答:静水压强得特性就是:(1)静水压强得方向就是垂直指向受压面;(2)任一点静水压强得大小与受压面方向无关,即同一点静水压强得大小相等。

由静水压强得基本公式可知,静水压强呈线性分布。

3.何谓绝对压强,相对压强与真空值？它们得表示方法有哪三种？它们之间有什么关系？

答:绝对压强:以设想没有大气存在得绝对真空状态作为零点计算得压强。

相对压强:以当地大气压为零点计量得压强p。

真空值:指相对压强为负值时绝对值。

压强得三种表示方法就是:单位面积上所受得压力,液柱高度与工程大气压(或标准大气压)。

三种压强之间得关系为:(式中为大气压)。

单位之间关系为:

1工程大气压＝98000N/m2＝10m水柱高＝0、736米汞柱高。

4.什么叫测压管水头？测压管高度？在静止液体中各点得“”表示什么意思？

答:某点得压强水头与该点得位置水头之与叫该点得测压管水头。以某点到大气压作用得液面得竖直距离叫测压管高度。在静止液体中,“”表明其液体内任意两点得测压管水头相等。

5.什么叫压力体？

答:由静水中曲线上每一点引垂直于自由面得垂直形成得柱面与自由面组成得封闭柱体叫压力体。

四、画图

1.试画出下列图中各曲面上得压力体图,并指出垂直压力得方向。

2.画出下列图中各标有文字得受压面上得静水压强分布图。

3、画出图中指定曲面得水平方向得压强分布图及铅垂方向压力体图,并指明方向。

五、计算

1.图示为一密闭容器,两侧各装一测压管,右管上端封闭,其中水面

高出容器水面3m,管内液面压强p0为78000Pa;左管与大气相通。

求:(1)容器内液面压强p c;(2)左侧管内水面距容器液面高度h？解:

(1) 通过容器自由表面得水平面位等压面

故

(2)

2.盛有同种介质(容重γA=γB=11、lkN／m3)得两容器,其中心点A、B 位于同一高程,今用U形差压计测定A、B点之压差(差压计内盛油,容重γ0＝8、5kN／m3),A点还装有一水银测压计。其它有关数据如图题1-2所示。问:

1、A、B两点之压差为多少？

2、A、B两点中有无真空存在,其值为多少？

解:

（1）由图知道A点喝B点得压差就是

由h1高度得两种密度不同引起得,

即密度差引起得。

所以

(2)存在真空

由A点在得等压面知

3.图示一圆柱形油桶,内装轻油及重油。轻油容重γ1为6、5kN／m3,重油容重γ2为8、7kN／m3,当两种油重量相等时,求:

(1)两种油得深度h1及h2为多少？

(2)两测压管内油面将上升至什么高度？

解:

(1)由两种油得重量相同有

(2)左侧测压管内油面与将上升至与油桶内轻油油面等高,即油面与桶底得垂距为5m

设右侧测压管内油面与桶底得垂距为h,则

4. 在盛满水得容器盖上,加上6154N得荷载G(包括盖重),若盖与容器侧壁完全密合,

试求A、B、C、D各点得相对静水压强(尺寸见图)。

解:

荷载G作用在AB液面上

得

C点与D点得压强相等

由巴斯加原理有:

5.今采用三组串联得U形水银测压计测量高压水管中压强,测压计顶端盛水。当M点压强等于大气压强时,各支水银面均位于0-0水平面上。今从最末一组测压计右支测得水银面在0-0平面以上得读数为h。试求M点得压强？

解:

6. 一U形差压计如图题1-6所示,下端为横截面积等于a得玻璃管,顶端为横截面积A=50a得圆筒,左支内盛水(γw=9800N／m3),右支内盛油(γ0 =9310N／m3),左右支顶端与欲测压差处相接。当p1=p2时,右支管内得油水交界面在x-x水平面处,试计算右支管内油水交界面下降25cm时,(p2-p1)为若干？

解:

设当P1=P2时左边液面到交界面得垂距为h1,

右边液面到交界面得垂距为h2

当交界面下降25cm后

因为粗细管面积比为50:1,

当细管下降25cm时左边粗管上升0、5cm,右边粗管下降0、5cm