流体力学--第二章习题解答.
流体力学三版第2章课后答案

第一章 流体的基本概念1-1 单位换算:1.海水的密度ρ=1028公斤/米3,以达因/厘米3,牛/米3为单位,表示此海水的重度γ值。
解:2.酒精在0℃时的比重为0.807,其密度ρ为若干公斤/米3 ? 若干克/厘米3 ? 其重度γ为若干达因/厘米3 ? 若干牛/米3 ? 解:l-2 粘度的换算:1.石油在50℃时的重度γ=900达因/厘米3,动力粘度μ=58.86×10-4牛.秒/米2。
求此石油的运动粘性系数ν。
解:2.某种液体的比重为1.046,动力粘性系数μ=1.85厘泊,其运动粘性系数为若干斯? 解:3.求在1大气压下,35℃时空气的动力粘性系数μ及运动粘性系3323333w /8.790/7908/8.9/807 0.807g/cm 807kg/m 1000kg/m cm dy m N s m m kg ==⨯===⨯γ酒精√sm s cm cmdy s cm cm s dy g /104.6/1064 /900/)/980101086.58( 26233224--⨯=⨯=⨯⋅⨯==∴γμν)(/017686.0 /1046.1/1085.1 232w 斯比重s cm cmg cm s g =⨯⋅⨯=⨯=∴-ρμν33235/44.1007/4.10074/8.9/1028 101 ; cm dy m N s m m kg dyN g ==⨯=∴==γργ数ν之值。
解:1-3 相距10毫米的两块相互平行的板子,水平放置,板间充满20℃的蓖麻油(动力粘度μ=9.72泊)。
下板固定不动,上板以1.5米/秒的速度移动,问在油中的切应力τ是多少牛/米2? 解:1-4 直径为150毫米的圆柱,固定不动。
内径为151.24毫米的圆筒,同心地套在圆柱之外。
二者的长度均为250毫米。
柱面与筒内壁之间的空隙充以甘油。
转动外筒,每分钟100转,测得转矩为9.091牛米。
假设空隙中甘油的速度按线性分布,也不考虑末端效应。
流体力学课后习题答案第二章

第二章 流体静力学2-1 密闭容器测压管液面高于容器内液面h=1.8m,液体密度为850kg/m3, 求液面压强。
解:08509.8 1.814994Pa p gh ρ==⨯⨯=2-2 密闭水箱,压力表测得压强为4900Pa,压力表中心比A 点高0.4米,A 点在液面下1.5m ,液面压强。
解:0()490010009.8(0.4 1.5) 49009800 1.15880PaM B A p p g h h ρ=+-=+⨯⨯-=-⨯=-2-3 水箱形状如图,底部有4个支座。
试求底面上的总压力和四个支座的支座反力,并讨论总压力和支座反力不相等的原因。
解:底面上总压力(内力,与容器内的反作用力平衡)()10009.81333352.8KN P ghA ρ==⨯⨯+⨯⨯=支座反力支座反力(合外力)3312()10009.8(31)274.4KN G g V V ρ=+=⨯⨯+=2-4盛满水的容器顶口装有活塞A ,直径d=0.4m ,容器底直径D=1.0m ,高h=1.8m 。
如活塞上加力为2520N(包括活塞自重)。
求容器底的压强和总压力。
解:压强2252010009.8 1.837.7kPa (0.4)/4G p gh A ρπ=+=+⨯⨯= 总压力 237.71/429.6KN P p A π=⋅=⨯⋅=2-5多管水银测压计用来测水箱中的表面压强。
图中高程单位为m ,试求水面的绝对压强。
解:对1-1等压面02(3.0 1.4)(2.5 1.4)p g p g ρρ+-=+-汞对3-3等压面 2(2.5 1.2)(2.3 1.2)a p g p g ρρ+-=+-汞将两式相加后整理0(2.3 1.2)(2.5 1.4)(2.5 1.2)(3.0 1.4)264.8kPap g g g g ρρρρ=-+-----=汞汞绝对压强 0.0264.8+98=362.8kPa abs a p p p =+=2-6水管A 、B 两点高差h 1=0.2m ,U 形管压差计中水银液面高差h 2=0.2m 。
《流体力学》徐正坦主编课后答案第二章

《流体力学》徐正坦主编课后答案第二章本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March第二章习题简答2-1 题2-1图示中的A 、B 点的相对压强各为多少(单位分别用N/m 2和mH 2O 表示)题2-1图解:()OmH Pa gh P OmH Pa gh p B B A A 2232940038.910005.0490035.38.91000==⨯⨯==-=-=-⨯⨯==ρρ2-2 已知题2-2图中z = 1m , h = 2m ,试求A 点的相对压强。
解:取等压面1-1,则Pagh gz P ghgz P A A 3108.9)21(8.91000⨯-=-⨯⨯=-=-=-ρρρρ2-3 已知水箱真空表M 的读数为,水箱与油箱的液面差H =1.5m ,水银柱差m 2.02=h ,3m /kg 800=油ρ,求1h 为多少米解:取等压面1-1,则()()()()()mghHgPghhghghPhhHgPPHgHgaa6.58.980010002.05.198009802.01332802212121=⨯-+⨯-+⨯=-+-+=++=+++-油油ρρρρρρρ2-4为了精确测定密度为ρ的液体中A、B两点的微小压差,特设计图示微压计。
测定时的各液面差如图示。
试求ρ与ρ'的关系及同一高程上A、B两点的压差。
解:如图取等压面1-1,以3-3为基准面,则()abggb-=ρρ'(对于a段空气产生的压力忽略不计)得()⎪⎭⎫⎝⎛-=-=babab1'ρρρ取等压面2-2,则gHbagHgHpppgHpgHpBABAρρρρρ=-=-=∆-=-''2-5 图示密闭容器,压力表的示值为4900N/m2,压力表中心比A点高0.4m,A点在水面下1.5m,求水面压强。
解:PagHghPPghPgHP5880)5.14.0(98004900-=-⨯+=-+=+=+ρρρρ2-6 图为倾斜水管上测定压差的装置,已知cm20=z,压差计液面之差cm12=h,求当(1)31kg/m920=ρ的油时;(2)1ρ为空气时;A、B两点的压差分别为多少解:(1)取等压面1-1OmH Pa ghgZ gh P P ghgZ P gh P A B B A 21119.092.1865)12.02.0(980012.08.9920==-⨯+⨯⨯=-+=---=-ρρρρρρ(2)同题(1)可得OmH Pa ghgZ P P gZP gh P A B B A 208.0784)12.02.0(9800==-⨯=-=--=-ρρρρ2-7 已知倾斜微压计的倾角︒=30α,测得0.5m =l ,容器中液面至测压管口高度m 1.0=h ,求压力p 。
工程流体力学 禹华谦 习题答案 第2章

第二章 流体静力学 2-1 作用于流体的外力有哪两种?答: 作用于流体的外力有质量力与表面力. 2-2 流体块表面上的压强有哪两项特性? 答: 流体块表面上的压强有以下两项特性1.法向应力的方向沿讨论流体块表面上某点的内法线方向,即压强沿垂直方向从外部指向表面。
2.静止流体中任一点处的压强大小与它所作用的表面方位无关。
2-3 什麽是绝对压强, 相对压强及真空度?答: 以绝对真空状态为基准计算的压强值叫绝对压强。
相对压强用于绝对压强大于大气压的场合,即一点处的相对压强指这点处的绝对压强高于大气压的部分.真空度用于绝对压强低于大气压的场合,即出现了真空的状态。
一点处的真空度指这点绝对压强小于大气压的那一部分.2-4 容器A 被部分抽成真空,容器下端接一玻璃管与水槽相通,玻管中水上升h=2m ,水的39800/N m γ=,求容器中心处的绝对压强p 和真空度v P ,当时当地大气压298000/a P N m =。
解:由a p h p =+γ,有2/784009800298000m N h p p a =⨯-=-=γ2/196007840098000m N p p p a v =-=-=2-5 以U 型管测量A 处水压强,h 1=0.15m ,h 2=0.3m ,水银的γ=N 3/m ,当时当地大气压强298000/a P N m =,求A 处绝对压强p 。
a解:由γ+p 水γ+1h 水银a p h =2,有-=a p p γ水-1h γ水银22/565463.013328015.0980098000m N h =⨯-⨯-=2-6 图中压差计上部有空气,h 1=0.6m ,h=0.45m ,h 2=1.8m ,求A 、B 两点压强差,工作介质水的39800/N m γ=。
解:设空气绝对压强为a p ,A ,B 两处绝对压强分别为B p p A ,,这里γ1h p p a A +=,γ)(2h h p p a b ++=,从而212/161709800)6.08.145.0()(m N h h h p p A B =-+=-+=-γ2-7 如图为一复式水银测压计,用以测量水箱中水的表面相对压强。
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第2章 流体静力学2.1 大气压计的读数为100.66kPa(755mmHg),水面以下7.6m 深处的绝对压力为多少?知:a a KP P 66.100= 3/1000m kg =水ρ m h 6.7= 求:水下h 处绝对压力 P解:aa KP ghP P 1756.71000807.96.100=⨯⨯+=+=ρ 2.2 烟囱高H=20m ,烟气温度t s =300℃,压力为p s ,确定引起火炉中烟气自动流通的压力差。
烟气的密度可按下式计算:p=(1.25-0.0027t s )kg/m 3,空气ρ=1.29kg/m 3。
解:把t 300s C =︒代入3s (1.250.0027)/s t kg m ρ=-得3s (1.250.0027)/s t kg m ρ=-33(1.250.0027300)/0.44/kg m kg m=-⨯=压力差s =-p ρρ∆a ()gH ,把31.29/a kg m ρ=,30.44/s kg m ρ=,9.8/g N kg =,20H m =分别代入上式可得s =-20p Paρρ∆⨯⨯a ()gH=(1.29-0.44)9.8166.6Pa =2.3 已知大气压力为98.1kN/m 2。
求以水柱高度表示时:(1)绝对压力为117.2kN/m 2时的相对压力;(2)绝对压力为68.5kN/m 2时的真空值各为多少?解:(1)相对压力:p a =p-p 大气=117.72-98.1=19.62KN/2m以水柱高度来表示:h= p a/ g ρ=19.62* 310 /(9.807* 310)=2.0m(2)真空值:2v a p =p p=98.168.5=29.6/m KN -- 以水柱高度来表示:h= p a/g ρ=29.6* 310 /(9.807* 310)=3.0m2.4 如图所示的密封容器中盛有水和水银,若A 点的绝对压力为300kPa ,表面的空气压力为180kPa ,则水高度为多少?压力表B 的读数是多少?解:水的密度1000 kg/m 3,水银密度13600 kg/m 3A 点的绝对压力为:)8.0(20g gh p p Hg o h A ρρ++=300⨯310=180⨯310+1000⨯9.8 h+13600⨯9.8⨯0.8 求得:h=1.36m压力表B 的读数p (300101)199g a p p KPa KPa =-=-=2.5 如图所示,在盛有油和水的圆柱形容器的盖上加载F=5788N 已知h 1=50cm ,h 2=30cm ,d=0.4cm ,油密度ρ油=800kg/m 3水银密度ρHg =13600kg/m 3,求U 型管中水银柱的高度差H 。
贾月梅主编《流体力学》第二章课后习题答案

第2章 流体静力学2-1 是非题(正确的划“√”,错误的划“⨯”) 1. 水深相同的静止水面一定是等压面。
(√)2. 在平衡条件下的流体不能承受拉力和剪切力,只能承受压力,其沿内法线方向作用于作用面。
(√)3. 平衡流体中,某点上流体静压强的数值与作用面在空间的方位无关。
(√)4. 平衡流体中,某点上流体静压强的数值与作用面在空间的位置无关。
(⨯)5. 平衡流体上的表面力有法向压力与切向压力。
(⨯)6. 势流的流态分为层流和紊流。
(⨯)7. 直立平板静水总压力的作用点就是平板的形心。
(⨯) 8. 静止液体中同一点各方向的静水压强数值相等。
(√) 9. 只有在有势质量力的作用下流体才能平衡。
(√)10. 作用于平衡流体中任意一点的质量力矢量垂直于通过该点的等压面。
(√) ------------------------------------------------------------------------------------------------- 2-4 如题图2-4所示的压强计。
已知:25.4a cm =,61b cm =,45.5c cm =,30.4d cm =,30α=︒,31A g cm γ=,3 1.2B g cm γ=,3 2.4g g cm γ=。
求压强差?B A p p -=abcdα γAγBγCP AP B题图2-4解:因流体平衡。
有()2sin 30sin 3025.4161 2.445.5 1.20.530.4 2.40.51.06A A g B B g B A B A P a b P c d P P g P P N cm γγγγ+⋅+⋅=+⋅⋅︒+⋅⋅︒∴-=⨯+⨯-⨯⨯-⨯⨯⨯-=2-5 如图2-5所示,已知10a cm =,7.5b cm =,5c cm =,10d cm =,30e cm =,60θ=︒,213.6HgH O ρρ=。
求压强?A p =解:()()2cos60gage A Hg H O Hg P a c b e d γγγ=+⋅-⋅+︒-()3241513.67.51513.6102.6 2.610g N cm Pa-=⨯-⨯+⨯⨯⨯==⨯答:42.610gage A P Pa =⨯2-8 .如图2-8所示,船闸宽B =25m -,上游水位H 1=63m ,下游水位H 2=48m ,船闸用两扇矩形门开闭。
吴望一《流体力学》第二章部份习题参考答案

吴望一《流体力学》第二章部份习题参考答案一、基本概念1.连续介质假设适用条件:在研究流体的宏观运动时,如果所研究问题的空间尺度远远大于分子平均间距,例如研究河流、空气流动等;或者在研究流体与其他物体(固体)的相互作用时,物体的尺度要远远大于分子平均间距,例如水绕流桥墩、飞机在空中的飞行(空气绕流飞机)。
若不满足上述要求,连续介质假设不再适用。
如在分析空间飞行器和高层稀薄大气的相互作用时,飞行器尺度与空气分子平均自由程尺度相当。
此时单个分子运动的微观行为对宏观运动有直接的影响,分子运动论才是解决问题的正确方法。
2.(1)不可;(2)可以,因为地球直径远大于稀薄空气分子平均间距,同时与地球发生相互作用的是大量空气分子。
3.流体密度在压强和温度变化时会发生改变,这个性质被称作流体的可压缩性。
流体力学中谈到流体可压缩还是不可压缩一般要结合具体流动。
如果流动过程中,压力和温度变化较小,流体密度的变化可以忽略,就可以认为流体不可压缩。
随高度的增加而减少只能说明密度的空间分布非均匀。
判断流体是否不可压缩要看速度场的散度V ∇⋅ 。
空气上升运动属可压缩流动,小区域内的水平运动一般是不可压缩运动。
4.没有, 没有, 不是。
5 三个式子的物理意义分别是:流体加速度为零;流动是定常的;流动是均匀的。
6 欧拉观点:(),0d r t dt ρ= ,拉格朗日观点:(),,,0a b c t tρ∂=∂ 7 1)0=∇ρ,2)const =ρ,3) 0=∂∂tρ 8 不能。
要想由()t r a , 唯一确定()t r v ,还需要速度场的边界条件和初始条件。
9 物理意义分别为:初始坐标为(,)a b 的质点在任意时刻的速度;任意时刻场内任意点(,)x y 处的速度。
10 1)V s ∂∂ ,3)V V V⋅∇ 11 见讲义。
12 分别是迹线和脉线。
13 两者皆不是。
该曲线可视为从某点流出的质点在某一时刻的位置连线,即脉线。
《流体力学》第二章流体静力学习题课

G
B
空 气 石 油
9.14m
7.62 3.66
1 1
p1 1 g(9.14 3.66) pG 2 g(7.62 3.66)
5.481 g pG 3.96 2 g
pG 5.481 g 3.96 2 g
甘 油
1.52
A
12.25 5.48 8.17 3.96
习题课
3 例题1:如 图 所 示 容 器, 上 层 为 空 气, 中 层 为 石油 8170 N m 的 石 油, 下 层 为 3 甘油 12550 N m 的 甘 油, . m时 压 力 表 的 读 数。 试 求: 当 测 压 管 中 的 甘 油 表 面 高 程 为 914
解: 设 甘 油 密 度 为 1 , 石 油 密 度 为 2 做 等 压 面 1--1, 则 有
p1 1 gh1 p 2 1 g (h2 h1 h) 2 gh
由于两边密度为ρ1的液体容量相等,所以D2h2=d2h,代 入上式得 d2 p1 p 2 2 g 1 2 1 g h
0.012 1000 9.806 0.03 13600 9.806 1 0.12 4 =3709.6(pa)
34.78k N/m2
1
习题课 【例2-1】 如图1所示测量装置,活塞直径d=35㎜, 油的相对密度d油=0.92 ,水银的相对密度dHg=13.6,活 塞与缸壁无泄漏和摩擦。当活塞重为15N时,h=700㎜, 试计算U形管测压计的液面高差Δh值。 【解】 重物使活塞单位面积上承受的压强为
p 15 15 (Pa) 15590 2 d 0.0352 4 4
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第2章 流体静力学2.1 大气压计的读数为100.66kPa(755mmHg),水面以下7.6m 深处的绝对压力为多少?知:a a KP P 66.100= 3/1000m kg =水ρ m h 6.7= 求:水下h 处绝对压力 P解:aa KP ghP P 1756.71000807.96.100=⨯⨯+=+=ρ 2.2 烟囱高H=20m ,烟气温度t s =300℃,压力为p s ,确定引起火炉中烟气自动流通的压力差。
烟气的密度可按下式计算:p=(1.25-0.0027t s )kg/m 3,空气ρ=1.29kg/m 3。
解:把t 300s C =︒代入3s (1.250.0027)/s t kg m ρ=-得3s (1.250.0027)/s t kg m ρ=-33(1.250.0027300)/0.44/kg m kg m=-⨯=压力差s =-p ρρ∆a ()gH ,把31.29/a kg m ρ=,30.44/s kg m ρ=,9.8/g N kg =,20H m =分别代入上式可得s =-20p Paρρ∆⨯⨯a ()gH=(1.29-0.44)9.8166.6Pa =2.3 已知大气压力为98.1kN/m 2。
求以水柱高度表示时:(1)绝对压力为117.2kN/m 2时的相对压力;(2)绝对压力为68.5kN/m 2时的真空值各为多少?解:(1)相对压力:p a =p-p 大气=117.72-98.1=19.62KN/2m以水柱高度来表示:h= p a/ g ρ=19.62* 310 /(9.807* 310)=2.0m(2)真空值:2v a p =p p=98.168.5=29.6/m KN -- 以水柱高度来表示:h= p a/g ρ=29.6* 310 /(9.807* 310)=3.0m2.4 如图所示的密封容器中盛有水和水银,若A 点的绝对压力为300kPa ,表面的空气压力为180kPa ,则水高度为多少?压力表B 的读数是多少?解:水的密度1000 kg/m 3,水银密度13600 kg/m 3A 点的绝对压力为:)8.0(20g gh p p Hg o h A ρρ++=300⨯310=180⨯310+1000⨯9.8 h+13600⨯9.8⨯0.8 求得:h=1.36m压力表B 的读数p (300101)199g a p p KPa KPa =-=-=2.5 如图所示,在盛有油和水的圆柱形容器的盖上加载F=5788N 已知h 1=50cm ,h 2=30cm ,d=0.4cm ,油密度ρ油=800kg/m 3水银密度ρHg =13600kg/m 3,求U 型管中水银柱的高度差H 。
解:盖上压强12578846082.80.2F p Pa S π===⨯ 221112111246082.810009.8070.58009.8070.3136009.8070.4Hg H O H O Hg gH p gh gh p gh gh H gmρρρρρρ=++⇒++=+⨯⨯+⨯⨯=⨯≈2.6 如右图所示为一密闭水箱,当U 形管测压计的读数为12cm 时,试确定压力表的读数。
解:容器内真空压强:0136009.80.1216005.24Hg p gh ρ==⨯⨯=压力表的读数209.8073100016005.2413415.8g H O p p p gh p Paρ=-=-=⨯⨯-=2.7 如图所示,一密闭容器内盛有油和水,并装有水银测压管,已知油层h 1=30cm ,h 2=50cm ,h=40cm ,油的密度ρ油=800kg/m 3,水银密度ρHg =13600kg/m 3求油面上的相对压力。
解:设油面的绝对压力为p在水和汞接触面上有如下压力平衡关系:a 1212()Hg P g h h h p gh gh ρρρ++-=++油水 则油面的相对压力a 1212()Hg p P g h h h gh gh ρρρ-=+---油水a 136009.8070.48009.8070.310009.8070.546093ap P p -=⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯=2.8 如图所示,容器A 中液体的密度ρA=856.6kg/m3,容器B 中液体的密度ρB =1254.3kg/m 3,U 形差压机中的液体为水银。
如果B 中的压力为200KPa ,求A 中的压力。
解:设水银U 形管两边的水银面分别为1、2,则有KPa KPa m m kg KPa gh P P b b 5.138105807.9/3.12542003311=⨯⨯⨯-=-=-ρKPa KPa m KP P P 2.1331004.0807.9/kg 13600-a 5.138gh 3312=⨯⨯⨯=-=-贡ρKPa KPa m m kg KPa gh P P A A 3.150102807.9/6.8562.133332=⨯⨯⨯+=+=-ρ2.9 U 形管测压计与气体容器K 相连,如图所示已知h=500mm ,H=2m 。
求U形管中水银面的高度差△H 为多少?解:设K 中真空压强为P ,大气压为Pa ,依题意得2a H O a Hg p p gH P p g Hρρ-=-=得22100020.14713600H O hg H O Hg gH g H gH H mg ρρρρ=⇒⨯===2.10 试按复式测压计的读数算出锅炉中水面上蒸汽的绝对压力p 。
已知:H=3m ,h 1=1.4m ,h 2=2.5m ,h 3=1.2m ,h 4=2.3m ,水银密度ρ=13600kg/m 3。
解:如图所示标出分界面1、2和3,根据等压面条件,分界面为等压面。
3点的绝对压力为:P 3=P a +Hg g(h 4- h 3) 2点的绝对压力为:P 2=P 3-H2O g(h 2- h 3) 1点的绝对压力为:P 1=P 2+Hg g(h 2- h 1) 蒸汽的绝对压力为:P=P 1-H2O g(H- h 1)整理上式得:P= P a +Hg g(h 4- h 3+h 2- h 1) -OH 2g(H -h 1)将数据代入上式得:P=10132.5+13600×9.8×(2.3-1.2+2.5-1.4)-1000×9.8×(3-1.4)=361004.44 P a2.11 如图所示,试确定A 与B 两点的压力差;已知:h 1=500mm ,h 2=200mm ,h 3=150mm , h 4=400mm 。
酒精的密度ρ1=800kg/m ,水银的密度ρHg =13600kg/m 3水的密度ρ=1000kg/m 3.解: 如图,可写处各个液面分界面的压强表达式:1gh p p p c a 水-= 2gh p p p c d 汞-= 3gh p p p d e 酒+=)(454h h g p gh p p p e b ---=水汞联立方程,代入数据解得h h h h h h P pg g g B A354142)()(ρρρ酒水汞--+-+=-15.08.9800)4.025.05.0(8.91000)25.02.0(8.913600⨯⨯--+⨯⨯-+⨯⨯==55370pa2.12 用倾斜微压计来测量通风管道中的A,B 两点的压力差△p,如图所示。
(1)若微压计中的工作液体是水,倾斜角α=45°,L=20cm ,求压力差△p 为多少?(2)若倾斜微压计内为酒精(ρ=800kg/m 3),α=30°,风管A ,B 的压力差同(1)时,L 值应为多少?解:(1)a 138745sin 2.0807.9100045sin P gL P =︒⨯⨯=︒=∆ρ(2)a gL P sin 酒ρ=∆cm m a g P L 35.353535.05.0807.98001387sin ==⨯⨯=∆=∴酒ρ2.13 有运水车以30km/h 的速度行驶,车上装有长L=3.0m ,高h=1.0m ,宽b=2.0m 的水箱。
该车因遇到特殊情况开始减速,经100m 后完全停下,此时,箱内一端的水面恰到水箱的上缘。
若考虑均匀制动,求水箱的盛水量。
解:设水车做匀减速运动的加速度为a ,初速度Vo=(30*103)/3600=8.3m/s由运动学公式221att v s atv v +=+=。
式中,;3.8s m v ≈。
当2347.0100s ma m s -==时,解得则a=-0.347m/s ²,其中负号表示加速度的方向与车的行驶方向相反。
设运动容器中流体静止时液面距离边缘为x m ,则根据静力学公式有:x/1.5=a/g 求出:x=0.053m则h=1-0.053=0.947m 水体积:V=2*3*h=6x0.947=5.682m ³ 则水箱内的盛水量为:m=ρV=1000x5.682㎏=5682㎏2.14 如图所示,一正方形容器,底面积为b ×b=(200×200)mm 2,m 1=4Kg 。
当它装水的高度h=150mm 时,在m 2=25Kg 的载荷作用下沿平面滑动。
若容器的底与平面间的摩擦系数C f =0.3,试求不使水溢出时容器的最小高度H 是多少? 解:由题意有,水的质量kg V m 610150200200100.1930=⨯⨯⨯⨯⨯==-ρ由牛顿定律am m m gC m m g m f )()(021012++=+-a 353.08.9108.925=⨯⨯-⨯解得216.6s m a = 倾斜角︒===152.328.916.6arctan arctang a α超高mm b g a z s 5.671008.916.6)2(=⨯=--=所以最小高度mmm z h H s 217.02175.67150==+=+=2.15 如图所示,为矩形敞口盛水车,长L=6mm,宽b=2.5mm,高h=2mm,静止时水深h1=1m,当车以加速度a=2sm2前进时,试求(1)作用在前、后壁的压力; (2)如果车内充满水,以a=1.5sm2,的等加速前进,有多少水溢出?解:(1)前壁处的超高m x g az s 612.026*8.92-=-=-= 则前壁水的高度m z hs 388.0h 1=+=前形心高度m 194.02==hh c 前前壁受到的压力N ghcA F18475.2*388.0*194.0*8.9*1000===ρ前后壁压力N A ghc F318325.2*)612.01(*2/)612.01*8.9*10002=++==(ρ后(2)当sma 25.1=时。
后壁处的超高g aL g a z s 32*=-= (1)车内水的体积b L Z h v s **)(-= (2)流出的水的体积△v=Lbh -V (3)联立(1) (2)(3)式子,得△v=6.88m 32.16 如图所示,为一圆柱形容器,直径d=300mm,高H=500mm,容器内装水,水深h 1=300mm,使容器绕垂直轴作等角速度旋转。