水力学作业答案
解:
水平压力:
方向水平向右。
方向垂直向下。
则 ,因此
当右支管内油水交界面下降25cm时,左支管的液面高度为 ,右支管的液面高度为
则
根据静力学平衡得到
即
1.7盛同一种液体的两容器,用两根U形差压计连接。上部差压计A内盛密度为 的液体,液面高差为 ;下部差压计盛密度为 的液体,液面高差为 。求容器内液体的密度 (用 , 及 , 表示)。
解: ; ; ;
①,其中 为容器的截面积。
又有 ②
解①②得 , 。
(2)轻油测压管在页面处。
,其中 为轻油测压管中液面高度; 为测压管位置距分界面的距离。
1.4在盛满水的容器盖上,加上6154N的载荷 (包括盖重),若盖与容器侧壁完全密合,试求 、 、 、 各点的相对静水压强(尺寸见图)。
解:
1.5今采用三组串联的U形水银测压计测量高压水管中压强,测压计顶端盛水。当M点压强等于大气压强时,各支水银面均位于0-0水平面上。今从最末一组测压计右支测得水银面在0-0平面以上的读数为h。试求M点得压强。
1.8一容器内盛有密度 的液体,该容器 为 ,宽 ,液体深度 为 。试计算下述情况下液体作用于容器底部的总压力,并绘出容器侧壁及底部的压强分布图:
(1)容器以等加速度 垂直向上运动;
(2)容器以 的等加速度垂直向下运动。
解:
1.11
1.14一矩形平板闸门AB,门的转轴位于A端,已知门宽3m,门重9800N(门厚均匀),闸门与水平面夹角 为 , 为1.0m, 为1.73m,若不计门轴摩擦,在门的B端用铅垂方向钢索起吊。试求:
解: ; ; ; ;
;
因此
1.6一U形差压计如图题1.6所示,下端为横截面积等于 的玻璃管,顶端为横截面积 的圆筒,左支内盛水( ),右支管盛油( ),左右支顶端与欲测压差处相接。当 时,右支管内的油水交界面在x--x水平面处,试计算右支管内油水交界面下降25cm,( )为若干?
解:假设当 时,左支管的液面高度为 ,右支管的液面高度为
(1)A与B两点之压差为多少?
(2)A与B两点中有无真空存在,其值为多少?
解:(1)
(2)
因此A点存在真空
因此B点也存在真空。
1.3图示一圆柱形油桶,内装轻油及重油。轻油密度 为 ,重油密度 为 ,当两种油重量相等时,求:
(1)两种油的深度 及 为多少?
(2)两测压管内油面将上升至什么高度?
解:(1)两种油的重量相等,则
解:水孔闸门上的水压力为
作用点为
作用点距水面2.257m。
1.18
1.19一弧形闸门,门前水深 为3m, 为 ,半径 为4.24m,试计算1m宽的门面上所受的静水总压力并确定其方向。
解:
水平方向的力:
方向水平向右。
方向垂直向下。
因此门面上所受的静水总压力为45.54kN,方向为 。
1.20由三个半圆弧所连接成的曲面ABCD,其半径 为0.5m, 为1.5m,曲面宽 为2m,试求该曲面所受水压力的水平分力及垂直分力各为多少?并指出垂直水压力的方向。
(1)当下游无水,即 为0时启动闸门所需的拉力 ;
(2)当下游有水, 为 时启动所需的拉力 。
解:(1)
作用点距A点
重力为
对闸门有三个力,这三个力对转轴的力矩为零。
(2)
起作用点在矩形中心处
对闸门有三个力,这三个力对转轴的力矩为零。
1.16在渠道侧壁上,开有圆形放水孔,放水孔直径 为0.5m,孔顶至水面的深度 为2m,试求水孔闸门上的水压力及作用点位置。
水力学作业答案
1.1图示为一密闭容器,两侧各装一测 Nhomakorabea管,右管上端封闭,其中水面高出容器水面3m,管内液面压强 为 ;左管与大气相通。求:
(1)容器内液面压强 ;
(2)左侧管内水面距容器液面高度 。
解:
(2)
1.2 盛有同种介质(密度 )的两容器,其中心点A与B位于同一高程,今用U形差压计测定A与B点之压差(差压计内成油,密度 ),A点还装有一水银测压计。其他有关数据如图题1.2所示。问: