Практическое занятие № 18 Решение задач применением основных законов гидростатики и гидродинамики

 

Задание 1. Письменно ответьте на вопросы

1. Площадь поперечного сечения потока, перпендикулярная направлению движения называется

2. Часть периметра живого сечения, ограниченная твердыми стенками называется 3. Объем жидкости, протекающий за единицу времени через живое сечение называется

4. Отношение расхода жидкости к площади живого сечения называется

5. Отношение живого сечения к смоченному периметру называется 6. Какой буквой обозначается расход?

7. Какой буквой обозначается  живоt сечения?

8. При неустановившемся движении, кривая, в каждой точке которой вектора скорости в данный момент времени направлены по касательной называется

9. Трубчатая поверхность, образуемая линиями тока с бесконечно малым поперечным сечением называется

10. Что называется элементарной струйкой

11 Течение жидкости со свободной поверхностью называется

12. Течение жидкости без свободной поверхности в трубопроводах с повышенным или пониженным давлением называется

13. Запишите уравнения установившегося движения жидкости

14. Запишите уравнения неустановившегося движения жидкости

15. На какие виды делятся движения по наличию вращательного движения частиц жидкости

16. Назовите вид движения, при котором параметры потока изменяются только вдоль одной координаты.

17. Для какого движения характерно наличие пустот в области движения

18. При каких условиях возможно применение уравнения Д.Бернулли для гидравлических расчетов?

19. Запишите уравнение неразрывности течений

20. Запишите уравнение Бернулли для идеальной жидкости

21. Член уравнения Бернулли, обозначаемый буквой z, называется

22. Член уравнения Бернулли, обозначаемый выражением называется

23. Член уравнения Бернулли, обозначаемый выражением называется&

 

Задание 2. Решите задачи

Задача 1. Из крана выливается вода. Начиная с некоторого места диаметр струи уменьшается на протяжении h от а до b. Сколько воды вытечет из крана за время t?

Задача 2 Давление p ветра на стену равно 200 Па. Определить скорость v ветра, если он дует перпендикулярно стене. Плотность ρ воздуха равна 1,29 кг/м3.

Задача 3. Бак высотой h=1,5 м наполнен до краев водой. На расстоянии d=1 м от верхнего края бака образовалось отверстие малого диаметра. На каком расстоянии l от бака падает на пол струя, вытекающая из отверстия?

 

 Методические указания к решению задач

Задача 1 Определить скорость истечения жидкости из отверстия в открытом сосуде,

Решение. Если сосуд широкий, отверстие малое, то скорости внутри сосуда вдали от отверстия малы. Поэтому можно применить уравнение Бернулли по всему потоку в целом и рассматривать его как один «поток». В верхнем сечении сосуда («потока») – у поверхности жидкости - давление p0 равно атмосферному, а скоростьv=0.

В нижнем сечении «потока» в отверстии – давление также равно атмосферному.

Если скорость в отверстии обозначить через V . давление p0, то из уравнения Бернулли

для этих двух сечений получим

где h – высота уровня жидкости в сосуде.

Истечение происходит с той же скоростью, какую имело бы всякое тело при свободном падении с высоты h (без учета сопротивления воздуха).

 

Задача 2. Площадь поршня в шприце S1 = 2 см2, а площадь отверстия S2 = 1 мм2. Сколько времени будет вытекать вода из шприца, если действовать на поршень с силой F = 5 H и если ход поршня l = 5 см?

Решение:

Так как из шприца вытечет вся находившаяся в нем жидкость, то