大學(xué)物理答案第4章

1、42如此題圖,容器中，其讀數(shù)為正解大氣壓強(qiáng)多大gh得汞 g (1.8- 0.7 )P3 PoP2 P3第四章流體力學(xué)A點(diǎn)的相對(duì)壓強(qiáng)水 g(2-°)?毛細(xì)管的直徑，觸角，水銀的外表張力系數(shù)。gh0.950 10 571.3cmP 汞 g 20.9)2水 g (2.5- 0.9 )Po汞 g 2.2m 冰 g 2.9m將一充滿水銀的氣壓計(jì)下端浸在一個(gè)廣闊的盛水銀的0 1 求水銀柱的高度。2考慮到毛細(xì)現(xiàn)象后，真接9.8 13.6 習(xí)題4 2圖P'。2 cos P。d/0.95 1050.49 cos31.0 1049.6 10 Pa2gh243滅火筒每分鐘噴出截面積有多大?解：流量

2、Q60m的水，假定噴口處水柱的截面積為問(wèn)水柱噴到2m高時(shí)其4 1如此題圖，試由多管壓力計(jì)中水銀面高度的讀數(shù)確定壓力水箱中 F P。所有讀數(shù)均自地面算起，其單位為米60m31770八 6.7103m/s石油的密度為/cm3，水的厚度為1m,油的厚度為4m。求水4.35cm4 4油箱內(nèi)盛有水和石油， 自箱底小孔流出的速度。 解：如圖，流線上1、2 點(diǎn)分別是油面和小孔處的兩點(diǎn)。根據(jù)伯努利方程v2 gh p 恒量 得：水口一點(diǎn)。據(jù)伯努利方程1 V2ghp恒量2Vbg(mh2)Pb2VcPo又因?yàn)槎ǔＡ鲃?dòng)Vb s Vq SPb Pg(hi h2)O2Vagh2 Po2Vc PoVa22g h 油 h 水

3、9.5m/ s水4-5 一截面為的均勻虹吸管沉著積很大的容器中把水吸出。虹吸管最高點(diǎn)高于水面，出口在水下處，求水在虹吸管內(nèi)作定常流動(dòng)時(shí)管內(nèi)最高點(diǎn)的壓強(qiáng)和虹吸管的體積流量。B是虹吸管最咼點(diǎn)，C是出解：如圖選取C點(diǎn)高度為零。在流線上，A是容器中水面一點(diǎn)，根Vc2gh2Q VcS 1.71 10 4m34- 7在一 20cmX 30cm的矩形截面容器內(nèi)盛有深度為為 50cm的水。如果沉著器底部面積的小孔流出，求水流出一半時(shí)所需的時(shí)間。解：如圖，流線AB中 a、B分別是任意時(shí)刻液面上和小孔處的兩點(diǎn)。根據(jù)伯努利方程得:Vagh1 2PoVbPoVAsAV b sbSaSbdVAdt2gVA2gh (1)

4、上式兩邊同時(shí)對(duì) t求導(dǎo)，得Sa1 dV a gdtSb兩邊同時(shí)積分，得SaSb1 (VAOVAt) gt又因?yàn)橛?1)得H 時(shí),VA02gH2Sa 1SbVAtgH2!aSb4 8如此題圖所示，在一咼度為 時(shí)水的射程最大。解：如圖，流線L S1 ,'H(2 1) 1 s2 gH的量筒側(cè)壁上開(kāi)一系列高度28.1h不同的小孔。試證明:當(dāng)h= H/ 2AB中A、B分別是水面上和小孔處的兩點(diǎn)。根據(jù)伯努利方程得:所以,H當(dāng)h時(shí)，水的射程最大。249使機(jī)車能在行進(jìn)時(shí)裝水，所用的裝置如此題圖所示，順著鐵軌裝一長(zhǎng)水槽，以曲管引至機(jī)車上。曲管之另一端浸入水槽中，且其開(kāi)端朝向運(yùn)動(dòng)的前方。試計(jì)算，火車的速度

5、多大，才能使水升高？解：在曲管內(nèi)取一流線，流線上 1、2點(diǎn)分別是曲管上、下端習(xí)題4 9圖口的兩點(diǎn)。根據(jù)伯努利方程得gh PO2 2V2V1PO令v1 0v22gh - 2 9.8 5.1 10m/s4 10密度為/ cm?直徑為的玻璃球在一盛甘油的筒中自靜止下落。假設(shè)測(cè)得小球的恒cm。解:小球在下落過(guò)程中受到浮力定速度為/ s，試計(jì)算甘油的粘滯系數(shù)。甘油的密度為 /F、黏性阻力f和重力G。當(dāng)以恒定速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，受力平F f G斯托克斯公式f 6vr434油gr 6 vr球gr3gd 球油/18v 0.82Fa S9X 10-3mm和X 10-2mm的雨滴的終極速度。空氣的粘滯系數(shù)F、黏性阻力f和重力G。當(dāng)受力平衡時(shí)，將以恒定4- 11 一半徑為的小空氣泡在密度為 X 上升的終極速度。解：小空氣泡在上升過(guò)程中受到浮力以恒定速度Vm運(yùn)動(dòng)。F f，斯托克斯公式43液體g r 64- 12試分別計(jì)算半徑為-5為 x 10 a ? s，密度為 X 10 g/cmb解：雨滴在下落過(guò)程中受到浮力103kg/ m粘滯系數(shù)為？ s的液體中上升，求其 F和黏性阻力f 重力忽略。當(dāng)受力平衡時(shí)，將f 6 Vmr3Vmr液體 g 1.43 10 m/s速度vm運(yùn)動(dòng)。FG,斯托克斯公式r3+6