武水-水力學(xué)習(xí)題解答2水靜力學(xué).

1、第二章2-1 解：設(shè)加水后左邊水銀面下降h設(shè)容器空著時,左邊水注為h, 則有h水銀 h水銀h=13.6 ×0.6× sin30° =4.08(m)容器充滿水后?3.04.08h水銀0.6h sin30h7.08+h=13.6 (0.3+1.5h)h=0.155(m)讀數(shù) l =0.6+0.155+0.155/sin30 ° =1.065(m)2-2 解：pBp A(h1h2 )s2 h2s1 h198 9.8(0.300.15)0.89.80.150.90.80.397.412kpa2-3 解：由 0.22 13.6 9.8 ( 25 20) 0.8 9

2、.8 0.8 9.8h1得 h150.2213.61.26(m)126(cm)0.8由 0.89.81.269.8(2015)9.8h2h20.8 1.2656.008(m)600.8(cm)由9.8(6.0081510)13.69.8hh0.809 (m)80 .9(cm)2-4 解：'1 h12' h2'1 h12 h2h1h22-5 解：設(shè)大氣壓強為10m 水柱相對壓強 p A2980019600( pa )pB2.598002 4 5 0(p0 )ap o3 9 8 0 0 2 9 4 (0p0 )a絕對壓強 p A絕8980078400 ( p a )pB 絕

3、12.59 8 0 01 2 2 5(0p a0)p o7 9 8 0 06 3 6 0(p0 )絕ay3m2-6 解：g（水 h2煤氣 H ）（空氣 H水 h1 )gh2h11.28 10000.115 0.1煤氣空氣水H202-7 解：p pa水銀（h4h3h2h1 )（水 h2 h3H h1 )9813.69.8(1.11.1)9.8(1.31.6)98 9.8 (13.6 2.2 2.9) 362.796(kpa )2-8 解：設(shè) A 杯水位下降H，則 B 杯水位上升H， H= d 2d11gH 12 gH 2p11 g( H 1H h) p22 g (H 2H h)pp1p2 (12

4、 ) g H( 12 ) gh156 .6( p a )0.53(kg / m3 )225 hhh501002-9 解：（ 1） z A1h2h1325(m)zB1h23(m)pA 1( 0.71)103(m水柱）pB 1321(m水柱）z APA53（2 m水柱）1zBPB312（ m水柱）1(2) zA 2 h1 2(m)zB10pA13(m水柱）pB 11( m水柱）z APAz BPB1(m水柱）22圖略。2-10 解：101325+1.03 ×9800（y+0.35 ） =0.84 ×13.6× 9800+0.70 ×13.6×980

5、0y=9.95(m)2-11 解：小活塞上受力 F F2b a147 75 15882( N )a15活塞下部壓強p4F4F2d12d 22d 2F254905d11.79(cm)F8822-12 解：容器取圖示隔離體分析其受力,有:水支承力 FG水G容器g （D 2 a d 2 b） 980 498000.820.40.321.50.143989( N)2-13 解：取半球內(nèi)的水為隔離體，其受力如圖拉力為 FnFnPG水 cos322 RgRcos30g R2 1 2 Rcos30 3P= gH R9800 3.1416121水 =2 41cos303329919(N)切力為 FF G 水

6、sing 2 R 3sin 30 9800 2111283(N)33822-14 解：將坐標原點取在自由表面中心點，則自由液面方程為ax+gz=0由題意x=-5時， z=1 將其代入上式得agz9.81.96(m / s2 )x5當車被密封時，前后等壓面鉛直高度差為zax3.510g9.8pg z3.510 32.2(Kp a )（后部大于前部）0.92 9.89.82-15 解：自由液面方程ax+gy=0將 xl2z( 1h2 )代入得h3alg2 (h1h2 )032 g(h1 h2 )a3l2-16 解：a 4.9(m / s 2 ) 時，p底g a h 4.9 2 9.8(kP a )

7、a 9.8( m / s 2 ) 時， 底部相對壓強為零2-17 解：水剛好不溢出時，有1D 2abD 2ba=b2442-18 解：以中心處管子底部為坐標原點，則自由液面方程為2 x 2z2g由邊界條件 x=1m, z=2m . 得22gzz，19.626.62(1/ s)2gx自由液面方程z2 x2可求得x=0.5m 時 , z=0.5m.由于是小管，每個管內(nèi)不考慮液面高度差，于是由液體體積守恒，得5 r 2 h2 r 20.52h1(m)2-19 解：227521z2gx22x120.3520.120.354(m)6019.62-20 解：以旋轉(zhuǎn)軸處假想的自由液面位置為坐標原點，則自由液

8、面方程為z2 x 2, 由此可得旋轉(zhuǎn)軸2 g處比 A 點的自由液面高度低226418.048H1sin 302g2gg8487( N )pCg 2 cos 30 1 6 9 7(N4)pBg 1 cos 30g2-21 解：繪圖略2-22 解：閘門開啟時，水壓力繞O 軸的力矩和恰好為零。于是有1hHx1 11 hhx1 h2sin3 sin2sin3 sinx H 2h 21H 3h33sinxH 3h 32 30.4 30.80( m)3sin ( H 2h 2 )3 sin 60220.422-23 解：Pg1010dd 2100gd 2980d 2769.692(kN )24442-24

9、 解：d 23Fgd2dg d 311g23110.263(kN )4232812242-25 繪圖 略2-26 解：BCR2H2R2H 27.52(5.84.8) 27.525.822.678( m)hcos 1Hhcos 1 Hcos 11cos 1 5.843RR7.57.5壓力體體積 VR 21 R 2 sin1 BC h6.4360227.5 24317.52sin 4312.6784.86.453.463(m3 )36022PzV9.853.463523.94(kN )Pxh 2b9.84.826.4722.53(kN )22Ppx2pz2892.5(kN )作用線與鉛直線的夾角為

10、tg1Pxtg1722 .5354Pz523.94作用線通過 O 點作用點距底部的距離HR cos1.40(m)2-27 解：水平方向 Px gH D02sin45g0.50.22cos45 108.78(N)44Pzg2cos 45H1D1D 0D12D 02D1D 04D 03D1D 2LgD2cos 45HLD1D 022D1D003 D1D 2D 1D04g0.2 220.50.30.10.320.2 20.30.24230.1511.36(N )PPx2Pz2108.782 11.362109.4( N )2-28 解：（真空高度）43球重 w1V q球83.30.1532壓力體可繪

11、制如右圖，受到的作用力為（向上）Pz水 V球d 2 hd 2 H1H2443球9.840.15d 2 h H 1 H 2324由PzW得3383.340.159.840.150.12 h 132324410040.153h183.39.82.69(m)9.8322-29 解：壓力體如右圖Pz0.8260.80.3 20.6 20.3 0.624.38(kN )43（方向向下）2-30 解： 鉛直面剖分上半球壓力體下半球壓力體dd 2d 33Px4d33 W2483244Pz1 W22213 WPp x2p zy231W424水平剖分作用于上半球的力比下半球上的力恰好小一個球的水重上半球上的力d 2d2d315P上1W ；P下 WW423244W ；42-31解：設(shè)重度計為 G，則應(yīng)有G1V2 (V Ah )1 v2vAh2-32解：P下P上5船與起重機合重為GLwh10050 6010 21.20