《水力学》第二章答案

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《水力学》第二章答案

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第二章:水静力学 一:思考题2-1.静水压强有两种表示方法,即:相对压强和绝对压强2-2.特性(1)静水压强的方向与受压面垂直并指向手压面;(2)任意点的静水压强的大小和受压面的方位无关,或者说作用于同一点上各方向的静水压强都相等. 规律:由单位质量力所决定,作为连续介质的平衡液体内,任意点的静水压强仅是空间坐标的连续函数,而与受压面的方向无关,所以p=(x,y,z)2-3答:水头是压强的几何意义表示方法,它表示h 高的水头具有大小为ρgh 的压强。

绝对压强预想的压强是按不同的起点计算的压强,绝对压强是以0为起点,而相对压强是以当地大气压为基准测定的,所以两者相差当地大气压Pa.绝对压强小于当地大气压时就有负压,即真空。

某点负压大小等于该点的相对压强。

Pv=p'-pa2-4.在静水压强的基本方程式中C g p z =+ρ中,z 表示某点在基准面以上的高度,称为位置水头,g p ρ表示在该点接一根测压管,液体沿测压管上升的高度,称为测压管高度或压强水头,g p z ρ+称为测压管水头,即为某点的压强水头高出基准面的高度。

关系是:(测压管水头)=(位置水头)+(压强水头)。

2-5.等压面是压强相等的点连成的面。

等压面是水平面的充要条件是液体处于惯性坐标系,即相对静止或匀速直线运动的状态。

2-6。

图中A-A 是等压面,C-C,B-B 都不是等压面,因为虽然位置高都相同,但是液体密度不同,所以压强水头就不相等,则压强不相等。

2-7.两容器内各点压强增值相等,因为水有传递压强的作用,不会因位置的不同压强的传递有所改变。

当施加外力时,液面压强增大了Ap∆,水面以下同一高度的各点压强都增加Ap∆。

2-8.(1)各测压管中水面高度都相等。

(2)标注如下,位置水头z,压强水头h,测压管水头p.图2-82-9.选择A2-10.(1)图a 和图b 静水压力不相等。

因为水作用面的面积不相等,而且作用面的形心点压强大小不同。

水力学第二章课后习题答案

水力学第二章课后习题答案

2.12 密闭容器,测压管液面高于容器内液面h=1.8m ,液体的密度为850kg/m 3,求液面压强。

解:P o = P a ,gh = P a 850 9.807 1.8相对压强为:15.00kPa。

绝对压强为:116.33kPa。

答:液面相对压强为15.00kPa,绝对压强为116.33kPa。

2.13 密闭容器,压力表的示值为4900N/m 2,压力表中心比A点高0.4m , A点在水下1.5m,,求水面压强。

P01.5m10.4mA解: P0 = P a P -1.1 'g二P a 4900 -1.1 1000 9.807二p a「5.888 (kPa)相对压强为:_5.888kPa。

绝对压强为:95.437kPa。

答: 水面相对压强为-5.888kPa,绝对压强为95.437kPa。

3m解:(1)总压力:Pz=A p=4「g 3 3 = 353.052 (kN)(2)支反力:R 二W总二W K W箱二W箱;?g 1 1 1 3 3 3=W箱 9807 28 =274.596 kN W箱不同之原因:总压力位底面水压力与面积的乘积,为压力体Qg。

而支座反力与水体重量及箱体重力相平衡,而水体重量为水的实际体积Eg。

答:水箱底面上总压力是353.052kN,4个支座的支座反力是274.596kN。

2.14 盛满水的容器,顶口装有活塞A,直径d =0.4m,容器底的直径D=1.0m,高h=1.8m ,如活塞上加力2520N (包括活塞自重),求容器底的压强和总压力解: (1)容器底的压强:P D =P A'gh =252°9807 1.8 =37.706(kPa)(相对压强)/-d24(2)容器底的总压力:P D二Ap D D2 p D12 37.706 10 = 29.614(kN)4 4答:容器底的压强为37.706kPa,总压力为29.614kN 。

2.6用多管水银测压计测压,图中标高的单位为m,试求水面的压强P0。

《水力学》第二章答案

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第二章:水静力学一:思考题2-1.静水压强有两种表示方法,即:相对压强和绝对压强2-2.特性(1)静水压强的方向与受压面垂直并指向手压面;(2)任意点的静水压强的大小和受压面的方位无关,或者说作用于同一点上各方向的静水压强都相等. 规律:由单位质量力所决定,作为连续介质的平衡液体内,任意点的静水压强仅是空间坐标的连续函数,而与受压面的方向无关,所以p=(x,y,z)2-3答:水头是压强的几何意义表示方法,它表示h高的水头具有大小为p gh的压强。

绝对压强预想的压强是按不同的起点计算的压强,绝对压强是以0为起点,而相对压强是以当地大气压为基准测定的,所以两者相差当地大气压Pa.绝对压强小于当地大气压时就有负压,即真空。

某点负压大小等于该点的相对压强。

Pv=p'-pa2-4•在静水压强的基本方程式中z+〃=C中,z表示某点在基准面以上的高度,/pg称为位置水头,*表示在该点接一根测压管,液体沿测压管上升的高度,称为测p g压管高度或压强水头,z+亠称为测压管水头,即为某点的压强水头高出基准面p g的高度。

关系是:(测压管水头)=(位置水头)+(压强水头)。

2-5.等压面是压强相等的点连成的面。

等压面是水平面的充要条件是液体处于惯性坐标系,即相对静止或匀速直线运动的状态。

2-6。

图中A-A是等压面,C-C,B-B都不是等压面,因为虽然位置高都相同,但是液体密度不同,所以压强水头就不相等,则压强不相等。

2-7.两容器内各点压强增值相等,因为水有传递压强的作用,不会因位置的不同压强的传递有所改变。

当施加外力时,液面压强增大了坐,水面以下同一高度A的各点压强都增加坐。

A2-8.(1)各测压管中水面高度都相等。

(2)标注如下,位置水头z,压强水头h,测压管水头p・2-10・(1)图a和图b静水压力不相等。

因为水作用面的面积不相等,而且作用面的形心点压强大小不同。

所以静水压力Pa>Pb・(2)图c和图d静水压力大小相等。

水力学闻德荪习题答案第二章

水力学闻德荪习题答案第二章

选择题(单选题)2.1 静止流体中存在:(a )(a )压应力;(b )压应力和拉应力;(c )压应力和剪应力;(d )压应力、拉应力和剪应力。

2.2 相对压强的起算基准是:(c )(a )绝对真空;(b )1个标准大气压;(c )当地大气压;(d )液面压强。

2.3 金属压力表的读值是:(b )(a )绝对压强;(b )相对压强;(c )绝对压强加当地大气压;(d )相对压强加当地大气压。

2.4 某点的真空度为65000Pa ,当地大气压为0.1MPa,该点的绝对压强为:(d )(a )65000Pa ;(b )55000Pa ;(c )35000Pa ;(d )165000Pa 。

2.5 绝对压强abs p 与相对压强p 、真空度V p 、当地大气压a p 之间的关系是:(c )(a )abs p =p +V p ;(b )p =abs p +a p ;(c )V p =a p -abs p ;(d )p =V p +V p 。

2.6 在密闭容器上装有U 形水银测压计,其中1、2、3点位于同一水平面上,其压强关系为:(c )(a )1p >2p >3p ;(b )1p =2p =3p ;(c )1p <2p <3p ;(d )2p <1p <3p 。

2.7 用U 形水银压差计测量水管内A 、B 两点的压强差,水银面高差h p =10cm, A p -B p 为:(b )(a)13.33kPa;(b)12.35kPa;(c)9.8kPa;(d)6.4kPa。

2.8露天水池,水深5 m处的相对压强为:(b)(a)5kPa;(b)49kPa;(c)147kPa;(d)205kPa。

2.9垂直放置的矩形平板挡水,水深3m,静水总压力P的作用点到水面的距离Dy为:(c)(a)1.25m;(b)1.5m;(c)2m;(d)2.5m。

2.10圆形水桶,顶部及底部用环箍紧,桶内盛满液体,顶箍与底箍所受张力之比为:(a)(a)1/2;(b)1.0;(c)2;(d)3。

水力学第四版课后答案

水力学第四版课后答案

第一章绪论1-2.20℃的水2.5m3,当温度升至80℃时,其体积增加多少?[解] 温度转变前后质量守恒,即又20℃时,水的密度80℃时,水的密度那么增加的体积为1-4.一封锁容器盛有水或油,在地球上静止时,其单位质量力为假设干?当封锁容器从空中自由下落时,其单位质量力又为假设干?[解] 在地球上静止时:自由下落时:第二章流体静力学2-1.一密闭盛水容器如下图,U形测压计液面高于容器内液面h=1.5m,求容器液面的相对压强。

[解]2-3.密闭水箱,压力表测得压强为4900Pa。

压力表中心比A点高0.5m,A点在液面下1.5m。

求液面的绝对压强和相对压强。

[解]绘制题图中面上的压强散布图。

Bh 1h 2A Bh 2h 1hAB解:Bρgh 1ρgh 1ρgh 1ρgh 2AB ρgh2-14.矩形平板闸门AB一侧挡水。

已知长l=2m,宽b=1m,形心点水深h c=2m,倾角=45,闸门上缘A处设有转轴,忽略闸门自重及门轴摩擦力。

试求开启闸门所需拉力。

[解] 作用在闸门上的总压力:作用点位置:2-15.平面闸门AB 倾斜放置,已知α=45°,门宽b =1m ,水深H 1=3m ,H 2=2m ,求闸门所受水静压力的大小及作用点。

45°h 1h 2BA[解] 闸门左侧水压力:作用点:闸门右边水压力:作用点:总压力大小:对B 点取矩:2-13.如下图盛水U 形管,静止时,两支管水面距离管口均为h ,当U 形管绕OZ 轴以等角速度ω旋转时,求维持液体不溢出管口的最大角速度ωmax 。

[解] 由液体质量守恒知,I 管液体上升高度与 II 管液体下降高度应相等,且二者液面同在一等压面上,知足等压面方程:液体不溢出,要求, 以别离代入等压面方程得2-16.如图,,上部油深h1=1.0m,下部水深h2=2.0m,油的重度=m3,求:平板ab单位宽度上的流体静压力及其作用点。

[解] 合力作用点:一弧形闸门,宽2m,圆心角=,半径=3m,闸门转轴与水平齐平,试求作用在闸门上的静水总压力的大小和方向。

水力学第二章课后答案说课材料

水力学第二章课后答案说课材料

1 2 6 11答案在作业本2.12 (注:书中求绝对压强)用多管水银测压计测压,图中标高的单位为m ,试求水面的压强2-12形平板闸门倾角=45,闸门上缘A 处设有转轴,忽略闸门自重及门轴摩擦力,试求开启 闸门所需拉力T 。

P 4 3.0 1.4 g P 5 2.5 1.4 Hg g3.0 1.4 gP a 2.3 1.2Hg g2.5 1.2g 2.5 1.4Hg g3.0 1.4P a2.3 2.5 1.2 1.4 Hg g2.53.0 1.2 1.4 gP a 2.3 2.5 1.2 1.4 13.62.53.0 1.2 1.4 ggP a265.00 (kPa )gP o 265.00kPa 。

解:P oP o △ 3.0△ 1.4p o。

答:水面的压强 AB ,一侧挡水,已知长l=2m ,宽b=1m ,形心点水深h °=2m ,—A /1/bBa〈/1 /‘ /、尸⑵图解法。

心压强分市如图所示’和=屁—一刃旗兰 =12,68 (kPa)彳V_丿| •t-h-vVvX-vx-k 2 J解:(1)解析法P c A h e g bl 1000 9.807 2 1 239.228 ( kN )bl 3y CV C A sin12blsin2.2 2122.946对A 点取矩,当开启闸门时,拉力厂满足’门户(打―儿)一丁1A 6 Pl p[P y D222sin45o12 2 sin 45oI C6S0 I- 9= 31.007 (规 P当TX3LOO7込时,可以开启闸门…詈曲+”•朴2化珈3(凶.对A点取矩,有£卑-/D]—丁*事8詔誓=帖l-co^45v12.68 xlxl+(26.55-12,68)x1cos 45°= 31.009 CkN) * 密开启闸门所需拉力r =31.009 kN0 ,2-13矩形闸门高h=3m,宽b=2m,上游水深h i=6m,下游水深h2=4.5m,试求:(1)作用在闸门上的静水总压力;(2)压力中心的位置。

(完整)水力学第二章思考题答案

(完整)水力学第二章思考题答案2.1。

恒定流:如果在流场中任何空间点上所有的运动要素都不随时间而改变.非恒定流:如果在流场中任何空间点上有任何一个运动要素是随时间而变化。

均匀流:水流的流线为相互平行的直线.非均匀流:水流的流线不是相互平行的直线。

渐变流:水流的流线虽然不是相互平行的直线,但几乎近于平行的直线.急变流:水流的流线之间夹角很大或者流线的曲率半径很小.按运动要素是否彼此平行的直线分为均匀流和非均匀流,而非均匀流按流线的不平行和弯曲程度又分为渐变流和急变流。

渐变流重要性质为:过水断面上近似服从静压分布:Z+P/y=C2.2。

此时的A₁υ₁=A₂υ₂符合连续方程.两个断面无支流,且上游水位恒定,则下游通过的流量一定,则流量保持平衡,满足该公式。

2。

3能量方程:Ζ₁+Ρ₁/ρg+α₁(μ₁)²/2g=Ζ₂+Ρ₂/ρg+α₂(μ₂)²/2g+hw’。

Ζ₁:位置水头;Ρ₁/ρg:压强水头;(μ₁)²/2g:流速水头;Ζ₂:单位位能;Ρ₂/ρg:单位压能;(μ₂)²/2g:单位动能;hw’:水头损失。

能量意义:在总流中任意选取两个过水断面,该两断面上液流所具有的总水头若为H₁和H₂,则:H₁=H₂+hw。

2.4这些说法都不对.对于理想液体来说,在无支流进去的情况下,其各断面的流量总和是相等的,根据能量方程:Ζ₁+Ρ₁/ρg+α₁(μ₁)²/2g=Ζ₂+Ρ₂/ρg+α₂(μ₂)²/2g+hw’,及连续方程:A ₁υ₁=A₂υ₂。

可以看出:只要其流量不改变,能量的总和就不会变。

则水是由流速大地方向流速小的地方流这种说法就是错误的。

总流的动量方程:ΣF=ρQ(Β₂υ₂-Β₁υ₁),也说明了这一点。

2.5总水头线:把各断面H=Ζ+Ρ/ρg+α(μ)²/2g描出的点子连接起来得到的线就是总水头线;测压管水头线:把各断面的(Ζ+Ρ/ρg)值的点子连接起来得到的线就是测压管水头线。

水力学第二章课后习题答案

密闭容器,测压管液面高于容器内液而液体的密度为850kg/m\求液面压强。

解:Po = Pd + pgh = Pd +850x9.807x1.8相对压强为:15・00kPa。

绝对压强为:116.33kPa。

答:液而相对压强为15.00kPa,绝对压强为116.33kPa。

2,13密闭容器,压力表的示值为4900N/m\压力表中心比A点高,A点在水下八求水而压强。

0.4m解:Po = Pa + P_I Jpg=+4900-1-1x1000x9.807=Pa —5.888 (kPa)相对压强为:-5.888kPa 。

绝对压强为:95.437 06 答:水而相对压强为-5.888kPa. 绝对压强为95.437 kPa 。

解:(1)总压力:(2)支反力: 不同之原因: & = A ・p = 4pg X3X3 = 353,052 (kN) R = %=林+%=%+Qg(lxlxl + 3x3x3)=1绻 +9807 x28 = 274.596 kN +%总压力位底面水压力与面积的乘枳,为圧力体XQg 。

而支座反力与水体 重量及箱体重力相平衡,而水体重量为水的实际体积XQg 。

答:水箱底面上总压力是353.052kN. 4个支座的支座反力是274.596kNO2.14盛满水的容器,顶口装有活塞A.宜径dr 容器底的直径D G 高hr 如活塞上加 力2520N(包括活塞自重),求容器底的压强和总压力。

3m Im解:(1)容器底的压强:Pn = P A +pgh = 25^ + 9807xl.8 = 37.706 (kPa)(相对压强)(2)容器底的总压力:pQ = App =^D~ -Po = -^XI"X37.706x 10^ = 29.614 (kN) 答:容器底的压强为37.706kPa,总圧力为29・614kN。

用多皆水银测压计测圧,图中标髙的单位为m,试求水而的压强po。

Po v3.0_yL4隶解^ 〃0=久-(3・0-1・4)必=p5+(2・5-14)%g-(3・0-l ・4)Qg =Pa +(2・3-l ・2)%g-(2・5-l ・2)Qg+(2・5-l ・4)%g-(3・0-14)Qg=化+(2・3+2・5-1・2-14)乐 g-(2・5+3・0 - L2-14)Qg = N+[(2・3 + 2・5-l ・2-l ・4)xl3・6-(2・5 + 3・0-l ・2-l ・4)Qg]Qg=几+265.00 (kPa)答:水而的压强Po=265・OOkPa 。

水力学 第二章课后题答案


r • H • D 2[ ]
rHD 2
9.8 14000 200 2 14000000
0.98cm
2.1 盛有同种介质(密度A =B
=1200kg/m 3 )的两容器,其中心
点A、B位于同一高程,今用U形
差压计测定A、B点之压差(差
压计内盛油,密度 0=
800kg/m 3),A点还装有一水银
测压计。其它有关数据如图题1-
2所示(s=5cm,
h 1
=20cm,h=4cm)
问:
1. A、B两点之压差为多少?
解:当下游无水时: 水平分力
Px rhC 1Ax1 9.8 13 26 1 3312.4KN(水平向右)
垂直分力
Pz rV1 9.8 梯形abcd 1 9.8 0.5 (26 18) 4 1 862.04KN(竖直向下)
当下游有水时 水平分力
Px rhC 1Ax1 rhc2Ax 2 3312.4 9.8 3 6 1 3316KN(水平向右)
(1)相同,不相等 (2)减小,上升
2.5 压力体的概念是什么?如何确定压力体的范围及作用力 方向?
压力体是计算总压力垂直分力 FPZ 的概念,只是作为计算
曲面上垂直压力的一个数值当量,不是由实际水体构成。
由受压曲面本身、通过曲面的四个边缘向自由液面作的
铅垂面、自由液面或其延伸面围成的体积就是压力体。压力 体位于受压面同一侧的叫做实压力体,液体压力向下;压力 体位于受压面异侧的叫做虚压力体,液体压力向上。
2
98
1 ctg 60
2
2
P
1 2
2 sin 60
则拉力 T 139.5KN
2.8 有—直立的矩形自动 翻板闸门,门高H为5m, 如果要求水面超过门顶h 为lm时,翻板闸门即可

武汉大学水力学教材答案第二章

第二章水静力学1、相对压强必为正值。

( )2、图示为一盛水容器。

当不计瓶重时, 作用于地面上的力等于水作用于瓶底的总压力。

( )3、静水总压力的压力中心就是受力面面积的形心。

( )4、二向曲面上的静水总压力的作用点就是静水总压力的水平分力与铅直分力的交点。

( )5、一个任意形状的倾斜平面与水面的夹角为。

则该平面上的静水总压力P=gy D A sin。

(y D为压力中心D的坐标,为水的密度,A 为斜面面积) ()6、图示为二块置于不同液体中的矩形平板,它们的宽度b,长度L及倾角均相等,则二板上的静水总压力作用点在水面以下的深度是相等的。

( )7、作用于两种不同液体接触面上的压力是质量力。

( )8、静水压强仅是由质量力引起的。

( )9、在一盛水容器的侧壁上开有两个小孔A、B,并安装一 U 形水银压差计,如图所示。

由于A、B两点静水压强不等,h 的差值。

( )10、物体在水中受到的浮力等于作用于物体表面的静水总压力。

( )11、选择下列正确的等压面: ( )C (4)D D( )(1) 淹没面积的中心; (2) 压力体的中心;(3) 总压力的作用点;(4) 受压面的形心。

13、平衡液体中的等压面必为( )(1) 水平面; (2) 斜平面; (3) 旋转抛物面; (4) 与质量力相正交的面。

14、图示四个容器内的水深均为H,则容器底面静水压强最大的是( )(1) a ; (2) b ; (3) c ; (4) d 。

15、欧拉液体平衡微分方程 ( ) (1) 只适用于静止液体; (2) 只适用于相对平衡液体;(3) 不适用于理想液体; (4) 理想液体和实际液体均适用。

16、容器中盛有两种不同重度的静止液体,如图所示,作用在容器A B 壁面上的静水压强分布图应为 ( ) (1) a (2) b (3) c (4) d17、液体某点的绝对压强为 58 kP a,则该点的相对压强为 ( )(1) 159.3 kP a; (2) 43.3 kP a; (3) -58 kP a (4) -43.3 kP a。

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第二章:水静力学 一:思考题2-1.静水压强有两种表示方法,即:相对压强和绝对压强2-2.特性(1)静水压强的方向与受压面垂直并指向手压面;(2)任意点的静水压强的大小和受压面的方位无关,或者说作用于同一点上各方向的静水压强都相等. 规律:由单位质量力所决定,作为连续介质的平衡液体内,任意点的静水压强仅是空间坐标的连续函数,而与受压面的方向无关,所以p=(x,y,z)2-3答:水头是压强的几何意义表示方法,它表示h 高的水头具有大小为ρgh 的压强。

绝对压强预想的压强是按不同的起点计算的压强,绝对压强是以0为起点,而相对压强是以当地大气压为基准测定的,所以两者相差当地大气压Pa.绝对压强小于当地大气压时就有负压,即真空。

某点负压大小等于该点的相对压强。

Pv=p'-pa2-4.在静水压强的基本方程式中C g p z =+ρ中,z 表示某点在基准面以上的高度,称为位置水头,g p ρ表示在该点接一根测压管,液体沿测压管上升的高度,称为测压管高度或压强水头,g p z ρ+称为测压管水头,即为某点的压强水头高出基准面的高度。

关系是:(测压管水头)=(位置水头)+(压强水头)。

2-5.等压面是压强相等的点连成的面。

等压面是水平面的充要条件是液体处于惯性坐标系,即相对静止或匀速直线运动的状态。

2-6。

图中A-A 是等压面,C-C,B-B 都不是等压面,因为虽然位置高都相同,但是液体密度不同,所以压强水头就不相等,则压强不相等。

2-7.两容器内各点压强增值相等,因为水有传递压强的作用,不会因位置的不同压强的传递有所改变。

当施加外力时,液面压强增大了Ap∆,水面以下同一高度的各点压强都增加Ap∆。

2-8.(1)各测压管中水面高度都相等。

(2)标注如下,位置水头z,压强水头h,测压管水头p.图2-8 2-9.选择A2-10.(1)图a 和图b 静水压力不相等。

因为水作用面的面积不相等,而且作用面的形心点压强大小不同。

所以静水压力Pa>Pb.(2)图c 和图d 静水压力大小相等。

以为两个面上的压强分布图是相同的,根据梯形压强分布图对应的压力计算式可知大小相等,作用点离水面距离相等。

2-11.(1)当容器向下作加速运动时,容器底部对水的作用力为F=m*(g-a),由牛顿第三定律知水对容器的压力也等于F ,根据p=F/A,知底部的压强p=)(*)()(a g h h Va g m A a g m -==--ρ水面上相对压强为0,所以作图如a 。

(2)当容器向上作加速运动时,水对容器底部的压力大小为)(a g m F +=,则底部压强大小)()(h g h p A a g m +==+ρ,水面压强为0,作图如b 。

(3)当容器做自由落体时,F=0所以水处于完全失重状态,对器壁压强为零,作图如c 。

习题21. 一封闭容器如图2-35所示,测压管液面高于容器液面,h=,,若容器盛的是水或汽油,试求容器液面的相对压强0p 。

(汽油密度取3/750m kg ='ρ)解:由于测压管一端与空气相同,故容器液面的相对压强为:gh p ρ=0(1)若容器盛的是水,则有kPa.kPa ...ρgh p 70145189010=⨯⨯==(2)若容器盛的是汽油,则有kPa .kPa ...gh ρp 0311********=⨯⨯='=2. 如图2-26所示封闭水箱两测压管的液面高程为:cm 1001=∇,cm 202=∇,箱内液面高程为cm604=∇。

问3∇为多少解:由于水箱底部以上部分全都是水,且水银测压管开口与大气相通,故有)32()31(∇-∇=∇-∇g Hg g ρρ代入数据,解得cm 143=∇3. 某地大气压强为298kN/m ,试求:(1)绝对压强为2117.7kN/m 时的相对压强及其水柱高度。

(2)相对压强为7m 水柱时的绝对压强。

(3)绝对压强为268.5kN/m 时的真空度。

解:(1)已知绝对压强为2117.7kN/m p =',大气压强为298kN/ma p =,则相对压强为2/7.192/982/7.117m kN m kN m kN a p p p =-=-'=其对应的水柱高度为m m g p h 01.28.9100.1107.1933=⨯⨯⨯==ρ(2)水柱高度为h=7m 时的相对压强为2/6.68m kN gh p ==ρ则绝对压强为2/6.1662/.982/6.68m kN m kN m kN a p p p =+=+=' (3)2/5.292/5.682/98m kN m kN m kN p a p v p =-='-=4. 为测定汽油库内油面的高度,在图2-37装置中将压缩空气充满AB 管段。

已知油的密度为3/701m kg =ρ,当m h 8.0=时,问相应油库中汽油深度H 是多少解:根据压强的特性,B 处液面的压强等于A 处的压强,故可列式gh gH ρρ=0所以mm h H 14.17018.010000=⨯==ρρ5.解:由1=1N/=以A点所处的水平面为等压面,则由题意得:=+gh ①=*+gz ②由①②式得:=-4900,则真空度为=49006.解:总水深度为H=1+3=4m,水箱底面的静水压强为p=gH=*则总的静水压力P===对于支座而言:=G=mg==1000*(1+27)*=由于水箱上部受向上的水压力,分担了一些静水压力,所以使得支座反力小于静水总压力。

7.解:依题意可得活塞下表面处的压强为===*则底部的压强为 p=+gh=*+1000**=*则总压力为 P=p*s=***N8.解:如图所示,由等压面性质得:=,=, =则==g=***=146608==-=*908*=133868==+=133868+***=280476则=-=280476-1000**=2647969. (1)解:P=S=4900**=,方向为垂直作用于顶盖向下。

(2)解:建立如图所示的直角坐标系,可得:,,则由=得:p=+c,令x=y=z=0,得c==-4900则p=,,则得:F=则F==3977N. 101h2hBCD ECEh2AB11图中矩形平板闸门AB,一侧挡水,已知长L=2m,宽b=1m ,形心点水深=2m,倾角,闸门上缘A处设有转轴,忽略闸门自重及门轴摩檫力,试求开启闸门所需拉力T。

A解析:依题得,作用在闸门AB上的静水总压力为:P=AA=BL联立解得P=设静水总压力的作用点为D,则= + ,= = = =所以 =故作用点D到A端的距离为 = - ) =由力矩原理 T*L* = P* L=2m则解得T=故所需拉力T=。

12.h1h2h(1)(2)A=3*2㎡ (3)由以上得:p==(2)有受力分析知,闸门所受压力均为,而闸门为矩形,所以压力中心的位置为13.如图建立直角坐标系:水平力:=所以静水总压力大小为,方向与水平线成14. 水箱中的水体经扩散短管流入大气中,如图4-47所示。

若过水断面1-1的直径mm d 1001=,形心点绝地压强2/2.391m kN p =,出口断面直径mm d 1502=,不及能量损失,求作用水头H 。

解:取过水断面1-1和过水断面2-2的形心的水平面0-0为基准面,写出过水断面1-1和2-2的伯努利方程。

21222222221111-+++=++w h gv g p z g v g p z αραρ由于两断水面的形心都在基准面内,故021==z z 。

取动能修正系数0.121==αα,由于不计能量损失,故021=-w h 。

于是,上式可化简为ρ1222221p p v v -=-有连续性方程知225.222121v v d d v =•=⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛,代入式得38.52=v 过水断面2-2的水箱水面间恒定总流的伯努利方程为gv H gv 22000222200αα++=++取0.120==αα,又00=v ,故 m gv H 477.1222==15试绘出图中各曲面上的压力体,并指出垂直分力的方向。

解析:ABB2-16答案略。

2-17弧形闸门如图所示,闸门前水深H=3m,=,半径R=,试计算1m宽的门面上所受的静水总压力并确定其方向。

解析:依题得,静水总压力水平分力为:= *=*1代入数据得: =竖直分力为:= =[sin cos+R(1-cos)*H - ]代入数据得:=P= =总压力与水平方向夹角为则 = =2-18,由三个半圆弧所联结成的曲面ABCD如图所示其半径 = , = 1m, = ,曲面宽b=2m,试求该曲面所受静水总压力的水平分力及垂直分力各为多少并指出铅垂分力的方向。

A解析:依题得:水平静水总压力分力则==*2+4*2*2+*2*3)*1000*=353KN静水总压力垂直分力为,则 ===V所以 =*(++)=由于 + >所以铅垂分力的方向为垂直向下。

2-19如图所示,水箱圆形底孔采用锥形自动控制阀,锥形阀用钢丝悬挂于滑轮上,钢丝的另一端系有重力W为12000N,锥阀重力G为310N当不计滑轮摩擦时,问水箱中水深H为多大时锥形阀即可自动开启解析:设锥形控制阀的静水总压力为P,则要使锥形阀自动开启则满足:P+G=W ①分析得静水总压力水平分力=0静水总压力垂直分力==V=***[*H - *]=把代入①得解得H =所以当水箱中水深H=时锥形阀即可自动开启。

2-20.电站压力输水管,直径D=2000mm,管材允许抗拉强度[]=,若管内作用水头H=140m,试设计管壁所需的厚度解析:如图所示,取长度为一米的输水管,要是管不被破坏,则有:.140 *1*D<=[]**2得>= =10mm即管壁厚度10mm。

2-21.如图所示,闸门AB宽,较点在A处,压力表G的读数为,若右侧中油的密度=850,问在B点加多大的水平力才能使闸门AB平衡解析:= kPa,折算成水柱高h= =.相当于自由液面下移,如图中的双点画线图示,则左侧水压力为 =A=1000**(2+1)**2N==+ * = [(2+1)+]m =的压力中心距A点(见图)为()=。

同理,右侧油压力为=g A=(850***2*N==+ * =的压力中心距A点(见图)为设在B点加水平力F使闸门AB平衡,对A点取矩=0(见图)即* = *+F*2解得F=。

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