1611143573-8e94d034ccd828efcd3c13ed070577fb (825037), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Приведенная в условиях задачи прочность ткани на разрыв означает, что полоса этой ткани шириной в 1 м может, не разрываясь, выдержать равномерно распределенную по ширине полосы силу в 880 кгс. 128 647, Поезд, в составе которого имеется закрытая цистерна с нефтью, двигался со скоростью о„а затем в результате торможения начал двигаться равномерно замедленно и, пройдя отрезок пути з, остановился. Найти силы давления нефти на задюою и переднюю стенки цистерны во время торможения поезда. Цистерну считать прямоугольным параллелепипедом с длиной 1, шириной а н высотой Й; плотность нефти равна р. 648. Оценить сплюснутость Земли, обусловленную ее осевым вращением, считая Землю однородным несжимаемым жидким шаром.
6 12. Гидродииамика и аэродинамика 649. Какова скорость о истечения жидкости нз отверстия в стенке сосуда, если высота й уровня жидкости над отверстием 4,9 м? Вязкость жидкости не учитывать. 650. Цистерна наполнена водой и нефтью (плотность 0,9 г7сме). Какова будет вначале скорость о истечения воды из отверстия в дне, если высота слоя воды /и=1 м, а слоя нефти не=4 м? Вязкостью пренебречь. 651. Подсчитать максимальное давление ветра, имеющего скорость 20 мыс, на горизонтальную стену, если ветер дует перпендикулярно к стене. Величину давления выразить в сантиметрах водяного столба. Плотность воздуха считать равной ч7, кгс се1ме.
652. В цилиндрическом сосуде, стоящем на подставке, расположены два отверстия на расстоянии 25 см одно над другим. Струн, вытекающие из отверстий, пересекаются. Найти точку пересечения струй, если известно, что уровень воды выше верхнего отверстия на 25 см, Рис. !78, 653. На рис. 178 представлена схема водомера: по горизонтальной трубе переменного сечения протекает вода. 3 !еед ред, Н. А, якеекеее 129 Определить расход воды 9 по разности уровней воды Лй в двух манометрических трубках, если сечения трубы у оснований трубок известны. 654. Схема устройства, позволяющего паровозу на ходу пополнять запас воды, изображена на рис, 179.
Вдоль рельсов устроен канал, наполненный водой. К паровозу приделана изогнутая труба, опускающаяся в канал так, что ее отверстие направлено вперед. Подсчни тайте, на какую высоту й поднимется вода, ес. и скорость о поезда равна 36 км/ч. Вязкостью воды пренебречь. 655. Когда один моряк пытался в трюмесудназакРис. !79. рыть доской небольшое отверстие, через которое врывалась струя воды, то это ему не удавалось, струя отбрасывала доску. Когда же с помощью товарища ему удалось прижать доску плотно к отверстию, то он мог затем держать ее один. Объяснить, почему давление на доску в обоих случаях разное? 656. В аэродинамических трубах с помощью вентилятора создается поток воздуха. Контур закрытой аэродинамической трубы круглого сечения имеет форму, показанную на рис.
160. В начале трубы находится раструб, через /тараи Рис. !60. который засасывается воздух из окружающей среды, затем идет цилиндрическая часть, в которую помешают модель. Далее — расширя!ошаяся труба и за ней опять цилиндрическая, в которой и располагается вентилятор. 1) Рассчитать давление Лр снаружи на стенку средней цилиндрической части трубы при скорости потока и=!00 м!с.
2) Как изменится результат, если учесть взякость воздухами !30 667. Схема устройства пульверизатора изображена на рис. 181. Определить максимальную высоту й, на которую он может засасывать жидкость из резервуара, если давление перед входом в трубку А, где скорость очень мала, равно р,. Вязкостью пренебречь. ри». !82. р .
!в!. 668. Подсчитайте, какая сила Р вырывает нз бака сливную трубку, если поперечное сечение струи 5=4 см', .а расход воды 9=24 л)мин? Трубка имеет форму, показанную на рис. 182. 669. Найти зависимость от времени силы Р, действующей на дно цилиндрического стакана площади 8, в который наливают воду из чайника (рис. 183). Известно, что за секунду в стакан наливают постоянное количество 1;? см' воды. 660.
В вертикально стоящий цилиндрический л Д сосуд налита идеальная й жидкость до уровня Н (относительно дна сосуда). Площадь дна сосуда равна 5. Определить время 1, за которое уровень жидкости в сосуде опустится до высоты й (относительно дна сосуда), если в дне сосуда сделано малое отверстие площади и. 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 Ь.
Площадь дна.коробки равна 3, высота Н. Через 5» !3! какое время коробка утонет, если в центре дна ее проделать малое отверстие площади о и с помощью боковых направляющих сохранять неизменной ориентацию коробки? 662. Через какое время наполнится водой шаровая колба радиуса 1?, если в центре ее нижнего основания сделано малое отверстие площади о? Колба погружена в воду до нижнего основания ее горлышка. 663. На горизонтальной поверхности стола стоит цилиндрический сосуд, в который налита вода до уровня Н (относительно поверхности стола). На какой высоте и (относительно поверхности стола) надо сделать малое отверстие в боковой стенке сосуда, чтобы струя воды встречала поверхность стола на максимальном расстоянии от сосуда? Вычислить это 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 (рис. 184). Расстояние между ними в нижней части насадки равно 1„а в верхней — 1,.
Определить расРис. 184, пределение давления жидкости в на- садке, если атмосферное давление равно Р,. Длина насадки равна л, расстояние между нижним концом насадки и уровнем жидкости в сосуде равно Н. 666. Вода вытекает из широкого резервуара через вертикальную коническую трубу, вставленную в его дно.
Длина трубы равна (, диаметр верхнего основания А, нижнего основания И,(д,)д,). При каком уровне Н воды в резервуаре давление в верхнем сечении трубы будет равно Р, если атмосферное давление равно Рл? 667. Определить скорость о стационарного истечения через малое отверстие струи идеальной несжимаемой жидкости, находящейся под давлением Р в закрытом сосуде (рис.
185). 668. Для того чтобы струя жидкости вытекала из сосуда с постоянной скоростью, применяют устройство, изобра- 132 женное на рис. 186. Определить скорость истечения струи в в этом случае. 669. Определить скорость стационарного течения вдоль оси и расход несжимаемой жидкости между двумя коаксиальнымн цилиндрами с внутренним радиусом )?„внешним )?, и длиной 1. (Расходом жидкости называется масса ее, ежесекундно протекающая через поперечное сечение трубы.) Рис. !88. Рис. !86.
670. Показать, что при ламинарном стационарном течении несжимаемой жидкости вдоль прямолинейной трубы произвольного поперечного сечения 5 и длины 1 скорость жидкости и удовлетворяет уравнению д'0 д'и Р, — Ри (! ддс дг' 1Ч (Координатная плоскость УЕ перпендикулярна к оси трубы, оси У и Л взаимно перпендикулярны и ориентированы произвольно.) 671. Определить скорость течения и расход жидкости в трубе эллиптического сечения. 672. Пользуясь соображениями размерности, найти вид формулы, определяющей равход несжимаемой жидкости при стационарном ламинарном течении вдоль прямолинейной трубы произвольного поперечного 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 !О см' каждое, одно на высоте й,= =25 см над дном сосуда, а другое на высоте й,=50 см. Какую горизонтальную силу г" нужно приложить к тележке, чтобы она осталась в покое при открытых кранах? 133 674.
На весах для демонстрации давления жидкости на дно сосуда (рйс. 187) установлен прямой цилиндр с водой. Высота столба воды в нем 6=25 см. Как изменится нагрузка, уравновешивающая давление на дно, если через отверстие в дне цилиндра вытекает струя воды с сечением 5=1/4 см'? Понижение уровня воды в цилиндре можно не учитывать. Рис. 187.
675. Как изменится сила давления воды на шит (см. задачу Я9), если поднять его над дном канала так, что из-под щита будет вытекать струя воды высотой 5 см, а уровень воды перед щитом останется прежним? 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 Й=б и, поперечное сечение струи 5= ==0,05 м', радиус колеса )?=1,5 м.
Вода струи непрерывно бьет в лопасти и после удара падает вниз. 677. Вода, вытекаюгцая из насадки пожарного насоса, имеет скорость, достаточную для того, чтобы Рис, !аа. струя достигала высоты 20 м. Насколько поднимет"я температура воды, если направить эту струю в закрьГтцй зеподвижный бак? Считать, что выделяющееся тепло пойдет голько на нагревание воды. Трением воздуха пренебречь. 134 678.
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 а вокруг вертикальной оси Л в цилиндрическом сосуде. 686. 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 об1с. Высота столба воды на оси цилиндра равна 10 см. Радиус цилиндра равен такзке 10 см. 681. Цилиндр, наполненный водой, закрыт со всех сторон; в нем находятся: пробка, кусочек свинца и некоторое тело Л, плотность которого равна плотности воды. Цилннлиндр приводят в быстрое вращение вокруг его оси. Как будут расположены тела в цилиндре, если ось вращения вертикальнау 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)см'.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
