С.П. Стрелков, Д.В. Сивухин, В.А. Угаров, И.А. Яковлев - Сборник задач по общему курсу физики. Т1. Механика (1108148), страница 25
Текст из файла (страница 25)
Контур закрытой аэродинамической трубы кругРис. 179 лого сечения имеет форму, показан- ную на рис. 180. В начале трубы находится раструб, через который засасывается воздух из окружающей среды, затем идет цилиндрическая часть, в которую помещают модель.
Далее — расширяющаяся труба и за ней опять цилиндрическая, в которой и располагается вентилятор. О г Ж м на стенку средней цилиндрической части трубы при скорости потока и =- = 100 м/с. 2) Как изменится результат, если учесть вязкость воздуха? Лоток — 2м 1м- — - — 1м — - — - — -16м— 1 2 м 34м Рис. 181 Рис. 180 657. Схема устройства пульверизатора изображена на рис. 181. Определить максимальную высоту гч, на которую он может засасывать жидкость из резервуара, если давление перед входом в трубку А, где скорость очень мала, равно ро.
Вязкостью пренебречь. 658. Подсчитайте, какая сила Г вырывает нз бака спивную трубку, если поперечное сечение струи В = 4 смз, а расход воды Я = 24 л/мин? Трубка имеет форму, показанную на рис. 182. 659. Найти зависимость от времени силы Г, действующей на дно цилиндрического стакана пло- Рис. 182 цгали Я, в который наливают воду из чайника й 12. Гидродииамиха и аэродинамика 107 (рис. 183). Известно, что за секунду в стакан наливают постоянное количество 1.,)[см ] воды. 660. В вертикально стоящий цилиндрический сосуд налита идеальная жидкость до уровня Н (относительно дна сосуда).
Площадь дна сосуда равна Я. Определить время 1, за которое уровень жидкости в сосуде опустится до высоты 6 (относительно дна сосуда), если в дне сосуда сделано малое отверстие площади а. Определить также время Т, за которое из сосуда выльется вся жидкость. 661. Прямоугольная коробка плавает на поверхности воды, погружаясь под действием собственного веса на глубину 6.
Площадь дна коробки равна Я, высота Н. Через Рнс. ! 83 какое время коробка утонет, если в центре дна ее проделать малое отверстие площади а и с помощью боковых направляющих сохранять неизменной ориентацию коробки? 662. Через какое время наполнится водой шаровая колба радиуса й, если в центре ее нижнего основания сделано малое отверстие площади а? Колба погружена в воду до нижнего основания ее горлышка. 663. На горизонтальной поверхности стола стоит цилиндрический сосуд, в который налита вода до уровня Х (относительно поверхности стола).
На какой высоте 6 (относнтельно поверхности стола) надо сделать малое отверстие в боковой стенке сосуда, чтобы струя воды встречала поверхность стола на максимальном расстоянии от сосуда? Вычислить зто расстояние. 664. Определить форму сосуда, чтобы уровень жидкости в нем опускался с постоянной скоростью, если в центральной точке дна проделать малое отверстие. 665. В широкий сосуд с плоским дном налита идеальная жидкость. В дне сосуда сделана длинная и узкая щель, в которую вставлена насадка, образованная двумя плоскостями, наклоненными друг к другу под малым углом Рнс.
184 (рис. 184), Расстояние между ними в нижней части насадки равно 1ы а в верхней — 1ш Определить распределение давления жидкости в насадке, если атмосферное давление равно )эо. Длина насадки равна 6, расстояние между нижним концом насадки и уровнем жидкости в сосуде равно Н. 108 Задачи 666. Вода вытекает из широкого резервуара через вертикальную коническую трубу, вставленную в его дно. Длина трубы равна 1, диаметр верхнего основания оы нижнего основания 4 (сч > 4).
При каком уровне Н воды в резервуаре давление в верхнем сечении трубы будет равно Р, если атмосферное давление равно Роу 667. Определить скорость в стационарного истечения через малое отверстие струи идеальной несжимаемой жидкости, находящейся под давлением Р в закрытом сосуде (рис. 185), Рис !85 668. Для того чтобы струя жидкости вытекала из сосуда с постоянной скоростью, при- меняют устройство, изображенное на рис. 186. Определить скорость истечения струи и в этом случае.
669. Определить скорость стационарного течения вдоль оси и рас- ход несжимаемой жидкости между двумя коаксиальными цилиндрами с внутренним радиусом Ны внешним Лз и длиной 1. (Расходом жидко- сти называется масса ее, ежесекундно протекающая через поперечное сечение трубы.) 670. Показать, что при ламинарном стационарном течении несжимаемой жидкости вдоль прямолинейной трубы произвольного поперечного сечения Я и длины 1 скорость жидкости и удовлетворяет уравнению А дзо 02 Р Р Вуз дзз 10 ч (Координатная плоскость УЛ перпендикулярна к оси трубы, оси У и У взаимно перпендикулярны и ориентированы произвольно.) 671. Определить скорость течения и расход Рис. 186 жидкости в трубе эллиптического сечения, 672. Пользуясь соображениями размерности, найти вид формулы, определяющей расход несжимаемой жидкости при стационарном лами- нарном течении вдоль прямолинейной трубы произвольного поперечно- го сечения.
673. На тележке стоит цилиндрический сосуд, наполненный водой. Высота воды в сосуде 1 м. В сосуде с противоположных сторон по ходу тележки сделано два крана с отверстиями площадью 10 см каждое, одно на высоте 6~ =- 25см над дном сосуда, а другое на высоте Ьз = = 50см. Какую горизонтальную силу Е нужно приложить к тележке, чтобы она осталась в покое при открытых кранах? 674.
На весах для демонстрации давления жидкости на дно сосуда (рис. 187) установлен прямой цилиндр с водой. Высота столба воды в нем й = 25 см. Как изменится нагрузка, уравновешивающая давление (670. 1) 109 512. Гидродинамика и аэродинамика на дно, если через отверстие в дне цилиндра вытекает струя воды с сечением Я = 1/4 смзу Понижение уровня воды в цилиндре можно не учитывать. Рис. 188 Рис. 187 675. Как изменится сила давления воды на щит гсм.
задачу 539), если поднять его над дном канала так, что из-под щита будет вытекать струя воды высотой 5 см, а уровень воды перед щитом останется прежниму Скорость по высоте струи считать одинаковой. 676. Дать приближенный расчет максимальной мощности и определить наивыгоднейшую скорость вращения нижнебойного колеса (рис. 188), если известны: высота напора воды 6 = 5м, поперечное сечение струи Ь' = О, 06 м~, радиус колеса Л, = 1, 5 м.
Вода струи непрерывно бьет в лопасти и после удара падает вниз. 677. Вода, вытекающая из насадки пожарного насоса, имеет скорость, достаточную для того, чтобы струя достигала высоты 20м. Насколько поднимется температура воды, если направить эту струю в закрытый неподвижный баку Считать, что выделяющееся тепло пойдет только на нагревание воды. Трением воздуха пренебречь. 678.
При обсуждении проекта гидроледореза — машины для резания льда струей воды, выбрасываемой под давлением около 60 атм, высказывалось предположение, что резание льда происходит за счет того, что при ударе о лед вода нагревается и лед под ней тает.
Обсудите справедливость такого предположения. 679. Определить форму свободной поверхности жидкости, равномерно вращающейся с угловой скоростью оэ вокруг вертикальной оси У в цилиндрическом сосуде. 680. 1) Найти распределение давления р на дне сосуда вдоль радиуса в условиях предыдущей задачи. 2) Определить величину давления у стенок сосуда вблизи его дна, если сосуд вращается со скоростью 4 обг'с. Высота столба воды на оси цилиндра равна !Осм. Радиус цилиндра равен также 10см. 681. Цилиндр, наполненный водой, закрыт со всех сторон; в нем находятся: пробка, кусочек свинца и некоторое тело А, плотность !!0 Задачи которого равна плотности воды. Цилиндр приводят в быстрое врагцение вокруг его осн.
Как будут расположены тела в цилиндре, если ось вращения вертикальна? 682. Цилиндр, наполненный водой, равномерно вращается со скоростью 1 об(с вокруг вертикальной оси, увлекая за собой и воду. К гладкому горизонтальному стержню, расположенному по диаметру цилиндра и погруженному в воду, прикреплен кубик с ребром в 2 см, сделанный из материала с плотностью р = 2 г/смз. Кубик прикреплен так, что может скользить по стержню и удерживаться пружинкой на расстоянии 50 ем от оси цилиндра.
Найти натяжение пружинки Т. 683. Во вращающемся сосуде давление на дно у стенки сосуда (см. задачу 680) больше, чем в центре. Почему же при вращении сосуда вода не течет от стенки к его центруу 684. Можно ли измерить распределение давления жидкости во вращающемся сосуде следующими способами. 1) Манометрическая трубочка В вращается вместе с сосудом и заполняется той же жидкостью, что и сосуд, как указано на рис. 189. Капиллярные давления в трубочках можно не учитывать.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
