Часть 4-1 Равновесие жидкости в движущихся сосудах
Задача (Куколевский И.И.) 4-1. Для измерения ускорения горизонтально движущегося тела может быть использована закрепленная на нем U-образная трубка малого диаметра, наполненная жидкостью. С каким ускорением движется тело, если при движении установилась разность уровней жидкости в ветвях трубки, равная h = 5 см при расстоянии между ними l = 30 см?
Ответ. а = 1,635 м/с2.
Скачать решение задачи 4-1 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 4-2. Призматический сосуд длиной 3*l = 3 м и шириной с = 1 м, перемещающийся горизонтально с постоянным ускорением а =0,4g, разделен на два отсека, заполненных водой до высот h1 = 1 м и h2 = 1,75л.
1) Определить cуммарную силу давления P воды на перегородку.
2) Найти ускорение, при котором эта сила станет равной нулю.
Ответ. 1) Р = 2,17 кН. 2) а = 0,5g.
Скачать решение задачи 4-2 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 4-3. Цистерна диаметром D = 1,2 м и длиной L = 2,5 м, наполненная нефтью (δ = 0,9) до высоты b = 1 л, движется горизонтально с постоянным ускорением а = 2 м/с2.
1) Определить силы давления на плоские боковые крышки А и В цистерны.
2) Как изменятся эти силы при замене плоских крышек сферическими. Увеличение объема цистерны при такой замене равно 2W, где W = 0,2 м3.
Ответ 1) PА = 7,42 кН. РB = 12,5 кН; 2) Р'А = 7,3 кН; Р'В = 13 кН.
Скачать решение задачи 4-3 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 4-4. По наклоненной под углом а = 45° к горизонту плоскости под действием силы тяжести скользит призматический сосуд, целиком заполненный водой. Сосуд закрыт крышкой с малым отверстием, расположенным на расстоянии l = 0,5 м от передней стенки. Собственный вес сосуда G=150 кГ, размер b=1 м, коэффициент трения дна сосуда о плоскость скольжения f= 0,278. Найти величины сил давления воды на крышку 1, стенки 2 и 3, дно 4, считая, что жидкость из сосуда не выливается.
Ответ. P1=0 Р2=4,9 кН; P3 = 8,98 кН; Р4 =13,3 кН.
Скачать решение задачи 4-4 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 4-5. Составной цилиндрический сосуд, заполненный водой до высоты h1+h2 = 800 мм, подвешен на шнуре, перекинутом через блоки, и соединен с грузом массой m = 200 кг. Определить нагрузки болтовых групп А, В и С при имеющем место ускоренном движении сосуда. Размеры сосуда D1 = 400 мм, D2=600 мм, h1 = 300 мм. Собственным весом сосуда и трением в блоках пренебречь.
Ответ. РА1= 1,67 кН; РВ = PС= 2,56 кН.
Скачать решение задачи 4-5 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 4-6. Цилиндрический сосуд диаметром d = 0,8 м, имеющий плоскую крышку и полусферическое дно, заполнен водой до высоты у =0,3 ми поднимается вертикально вверх с ускорением а =10 м/с2.
1) Определить усилие Т в тяге, если вес дна сосуда m1 = 50 кк, цилиндрической части m2 = 30 кг и крышки m3 = 20 кu.
2) Силу давления на дно сосуда, если вакуумметр, присоединенный к нижней точке сосуда, показывал V = 30 кПа, когда сосуд был неподвижен.
3) Построить эпюру давления жидкости по высоте в неподвижном сосуде и при ускоренном его движении.
Ответ. 1) Т = 7,63 кН. 2) P = 12,9 кН.
Скачать решение задачи 4-6 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 4-7. Вычислить величины горизонтальной и вертикальной сил давления на полусфгрическую крышку цилиндрического сосуда диаметром D = 0,6 м, скользящего с ускорением а = 5 м/с2 по плоскости, наклоненной под углом а = 60° к горизонту, если сосуд заполнен водой до уровня h=1 м в открытой трубке, присоединенной к верхней точке сосуда. Как изменятся эти силы, если сосуд остановить?
Ответ. Рв = 1700Н, Рг = 141 Н. Для неподвижного сосуда Рв = 3050 Н; Рг=0
Скачать решение задачи 4-7 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 4-8. Закрытый цилиндрический сосуд диаметром D = 0,6 м, имеющий полусферическое дно, наполнен до уровня H = 0,8 м водой и движется прямолинейно под углом а = 30° к горизонту с постоянным ускорением а = 2g. Определить вертикальную и горизонтальную силы давления на дно, если избыточное давление газа лад поверхностью воды в сосуде Рн = 20 кПа.
Ответ. Рв = 8980 Н; Рг = 960 Н.
Скачать решение задачи 4-8 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 4-9. Найти зависимость показания h водяного манометра (радиусы ветвей R1 и R2 заданы), присоединенного к замкнутому сосуду, который наполнен газом, находящимся под вакуумом Pв, от: 1) поступательного ускорения сосуда (а), направленного по вертикали вверх и вниз; 2) угловой скорости вращения сосуда (w).
Скачать решение задачи 4-9 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 4-10. Цилиндрический сосуд, заполненный водой, приведен во вращение с постоянной угловой скоростью w = 10 рад/с. Найти наименьшее давление в воде, заполняющей сосуд, по показанию h= 1 м ртутного манометра, вращающегося вместе с сосудом, если r1 = 0,8 м; r2 = 0,7 м. При какой угловой скорости равновесие жидкости в сосуде нарушится?
Ответ. 1) р=3 кПа. 2) w=13,2 рад/с.
Скачать решение задачи 4-10 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 4-11. Вал жидкостного тахометра вращает диск, который увлекает во вращательное движение масло, находящееся в нижней полости корпуса прибора, куда оно поступает из верхней полости через радиальные отверстия полого вала. Создающееся в нижней полости повышенное за счет вращения давление измеряется пьезометром.
Определить высоту Н шкалы пьезометра, необходимую для измерения числа оборотов вала тахометра n = 300 об/мин, если диаметр диска D = 0,2 м. Влиянием зазора между диском и корпусом прибора пренебречь.
Ответ. H= 0,504 м.
Скачать решение задачи 4-11 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 4-12. Цилиндрический сосуд с закраиной, имеющий диаметр D = 400 мм и высоту H = 300 мм. предварительно целиком заполненный жидкостью, равномерно вращается относительно вертикальной оси, делая 200 об/мин. Какой объем жидкости может удержаться в сосуде при данном числе оборотов, если диаметр закраины d = 200 мм? Какой наибольший объем жидкости удержится в сосуде при сколь угодно большом числе оборотов?
Ответ W1=34,2л, W2= 28,3 л.
Скачать решение задачи 4-12 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 4-13. Найти число оборотов цилиндрического сосуда высотой H0 = 1,2 м и диаметром D = 0,8м, наполненного жидкостью до высоты H0/2, при котором жидкость поднимется до краев сосуда. Определить число оборотов сосуда, при котором в нем останется лишь половина первоначального объема жидкости.
Ответ, n1 = 116 об/мин. n2 = 163,5 об/мин.
Скачать решение задачи 4-13 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 4-14. Тормозной шкив диаметром D1 = 800 мм и высотой H0=200 мм, вращающийся относительно вертикальной оси при n=120 об/мин, наполнен охлаждающей водой до предела, соответствующего данному числу оборотов.
1) Определить радиус rх сухой части дна, если D2 = 500 мм.
2) Силы, приложенные к верхнему и нижнему днищам.
3) На какой высоте х установится вода после остановки шкива.
Ответ. 1) rх = 194 мм. 2) Р1= 1180 Н; Р2= 1850 Н. 3) r = 137 мм.
Скачать решение задачи 4-14 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 4-15. Замкнутый цилиндр размерами R= 0,4 лг и H0 = 0,7 м содержит воду в количестве W = 0,25 м3 и вращается относительно вертикальной оси с угловой скоростью w = 10; 20 и 100 рад/с. Определить усилия, действующие при указанных оборотах на крышку цилиндра, если давление над водой равно атмосферному.
. Ответ. Р = 0,176 кН; 2,9 кН и 100 кН
Скачать решение задачи 4-15 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 4-16. Цилиндрический сосуд диаметром D = 690 мм и высотой H0 = 500 мм заполнен водой до Н = 400 мм. Остальной объем сосуда заполнен маслом (δ=0,8). Сосуд закрыт крышкой с малым отверстием в центре и приведен во вращение относительно центральной вертикальной оси. Определить, с какой угловой скоростью ш нужно вращать сосуд для того, чтобы поверхность раздела жидкостей коснулась дна сосуда. Найти усилия, действующие при этом на дно и крышку сосуда.
Ответ. w= 16,5 рад/с; Pкр = 1,51 кН; Рдно = 2,84 кН.
Скачать решение задачи 4-16 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 4-17. Цилиндрический сосуд диаметром D = 1,2 м, наполненный водой до высоты а = 0,6м в пьезометрах одинакового диаметра, установленных на крышке сосуда на расстояниях r1 = 0,2 м и r2 = 0,4 м от оси, вращается с числом оборотов n = 60 об/мин. Определить силу давления на крышку сосуда и указать, как она будет меняться качественно, если поочередно выключать пьезометры.
Ответ. Р = 8450 Н.
Скачать решение задачи 4-17 (Куколевский И.И.) (цена 100р)