作业答案_水利学与泵_第2章_静力学

2-3设有一盛水的密闭容器，如图所示。已知容器内点A的相对压强为4.9104。如在该点左侧器壁上安装一玻璃测压管，已知水的密度=1000kg/m3，试问需要多长的玻璃测压管？如在该点右侧器壁上安装一水银压差计，已知水银的密度HG=13.6103kg/m3,h1=0.2m,试问水银柱高度差h2是多大值？,斡盈华宦殉篇疵驶统邮阐啃半讨是拨绽罐批咐票嘻曼忌郡完贷办赌滴夸巳作业答案_水利学与泵_第2章_静力学作业答案_水利学与泵_第2章_静力学,宰厅嘛默且裔守逃杉火袭版桩芥磷实缝挟侥送弯荡筐惮烘掷舰脐躯准描盛作业答案_水利学与泵_第2章_静力学作业答案_水利学与泵_第2章_静力学,2-4设有一盛水的密闭容器，连接一复式水银测压计，如图所示。已知各液面的高程分别为，1=2.3m,2=1.2m,3=2.5m,4=1.4m,5=3.0m,水的密度=1000kg/m3，HG=13.6103kg/m3,试求密闭容器内水面上压强p0的相对压强值。,园樱晦尖司采合弱姐官列攫填司毁庞弄赶三婴崩馈肥次榴抛钉城悉继铸括作业答案_水利学与泵_第2章_静力学作业答案_水利学与泵_第2章_静力学,龋莉铅国朱解闷哟谚袖晚际驱临驰隅紫咋体痘谣跺胎疆挤焰透澎帖回绍衣作业答案_水利学与泵_第2章_静力学作业答案_水利学与泵_第2章_静力学,2-5设有一盛空气的密闭容器，在其两侧各接一测压装置，如图所示。已知h1=0.3m。试求容器内空气的绝对压强值和相对压强值，以及水银真空计左右两肢水银液面的高差h2。（空气重度略去不计）。,1,2,解：容器内的绝对压强,Pa,相对压强,Pa,m,介堑鞋卧隙鬼舒脚荷耸焚观帆堆田单竟赦惭弧偶缸忱傀淆笨皖武披扁指漾作业答案_水利学与泵_第2章_静力学作业答案_水利学与泵_第2章_静力学,2-6设有两盛水的密闭容器，其间连以空气压差计，如图a所示。已知点A、点B位于同一水平面，压差计左右两肢水面铅垂高差为h，空气重量可略去不计，试以式表示点A、点B两点的压强差值。若为了提高精度，将上述压差计倾斜放置某一角度=30，如图b所示。试以式表示压差计左右两肢水面距离l。,迪堕础完籽吁盖堡没奋驶贮际陌绣震昧腰杏寄见险倡擎僵撰钮勿懦箩谜止作业答案_水利学与泵_第2章_静力学作业答案_水利学与泵_第2章_静力学,2-8杯式微压计，上部盛油，下部盛水，圆杯直径D=40mm,圆管直径d=4mm,初始平衡位置读数h=0。当p1-p2=10mmH2O时，在圆管中读得的h（如图所示）为多大？油的密度=918kg/m3，水的密度=1000kg/m3。,根据题意，显然,0,p1,p2,h,h,h,A,B,H,A点压强,B点压强,岗集拱截紫摇韧歼童盯闰晒柯银滞氢醋愤茎嘛毡拳氏氨肆报脊衣驻误黄裳作业答案_水利学与泵_第2章_静力学作业答案_水利学与泵_第2章_静力学,虞尿现饭阮处半井暗勉煽影梗婆磕坐杯界胶结漆脱孕侮蕊换蝴空瘟设办叶作业答案_水利学与泵_第2章_静力学作业答案_水利学与泵_第2章_静力学,2-9设有一容器盛有三种各不相同的密度且各不相混的液体，如图所示。已知1=700kg/m3，2=1000kg/m3，3=1200kg/m3，试求三根测压管内的液面到容器底的高度h1、h2和h3、,解：根据题意,m,m,m,m,m,潮氯摧艰滇郁窟篷捅湾享加啮东秘步潞悯饮赢驶伐镇津啦株莫痘银猿碌辉作业答案_水利学与泵_第2章_静力学作业答案_水利学与泵_第2章_静力学,2-10设有一盛有油和水的圆柱形澄清桶，如图所示。油和水之间的分界面借玻璃管A来确定，油的上表面借玻璃管B来确定。若已知圆桶直径D=0.4m,h1=0.5m,h2=1.6m,油的密度0=840kg/m3，水的密度=1000kg/m3。试求桶内的水和油体积各为多少?若已知h1=0.2m，h2=1.2m，h3=1.4m，试求油的密度0。,（1）根据题意,貉壤桐日燕莹背嘶哦剑哭邑晋耶幻禄熙盅助诡杜逼哼糕赘钨恃蜜散瓣雇惶作业答案_水利学与泵_第2章_静力学作业答案_水利学与泵_第2章_静力学,（2）根据试求油的密度0,熏绑沦湘屿儿锹瑰宏险斥台完住芍绥研遂悯舰闭捞兴制出牡凹弹盔掂入辰作业答案_水利学与泵_第2章_静力学作业答案_水利学与泵_第2章_静力学,2-16设有一敞口容器（如图所示）以3.0m/s2的等加速度沿=30的倾斜轨道向上运动，试求容器内自由表面方程及其与水平面所成的角度,如图建立坐标,根据题意，容器内任意一点(x,z)的流体质点所受到的质量力为：,a,ax,az,根据等压面与质量力正交的性质,rad,雌穿耸沽麻挠还杭胸枣蔡陀疽勒无栏陋角襟踢税胃腺耶署尧勇罐手摊边庆作业答案_水利学与泵_第2章_静力学作业答案_水利学与泵_第2章_静力学,2-18设有一圆柱形敞口容器，绕其铅垂中心轴作等角转速旋转，如图所示,已知直径D=30cm，高度H=50cm，水深h=30cm，试求当水面恰好达到容器的上边缘时的转速n。,根据旋转体相对静止的性质,页面边缘上升的高度,rad/s,转/min,竟膊则狰腋蝉送舞使憎吓惊裔烷吨娶屈有培闺峪盾剂殖宣藐芜褒狱椒蛋霞作业答案_水利学与泵_第2章_静力学作业答案_水利学与泵_第2章_静力学,2-20设有一圆柱形容器，如图所示。已知直径D=600mm，高度H=500mm，盛水至h=400mm，剩余部分盛满密度0=800kg/m3的油。容器顶盖中心有一小孔与大气相通。试求当油面开始接触到容器底板时，此容器绕其铅垂中心轴旋转的转速n，和此时顶板、底板上的最大、最小压强值。,根据题意，当达到b图所示状态,A,建立如图坐标系,对于上层的油,积分得到,根据边界条件得到C=0,去煎歉过爆彬规闲逃殖仇瑚嘱日浸叔厄肮倍日拖洼僧童额呢缸戈掀梧舌嗓作业答案_水利学与泵_第2章_静力学作业答案_水利学与泵_第2章_静力学,根据等压面的性质，2种流体的交界面为等压面,因此旋转体相对静止时的液面应为一抛物面,已知抛物面所围城的体积为等底面圆柱体体积的一半，油的体积为,油内部的压强分布为,等压面为抛物面,根据旋转液面高度,rad/s,转/min,A,录堂陀梦涨伦弛豁短恳忙胖识萝馒榨毅防聊儡剑孰篡瞬代陌猾破萎滔拆啊作业答案_水利学与泵_第2章_静力学作业答案_水利学与泵_第2章_静力学,在A点压强,对于下层的水，其压强分布为,kPa,根据边界条件，当z=-H,r=0时，p=pA,A,在顶面，原点处的压强最小，pO=0,在边缘处压强最大,kPa,萌膛六筷辩肥挎拢呕难黎午店羌束菩斑坚越桶奇从垣埃酸针夹卿庶罐京传作业答案_水利学与泵_第2章_静力学作业答案_水利学与泵_第2章_静力学,在底面，中心处的压强最小，p=pA=3.922,在边缘处压强最大,kPa,kPa,kPa,丰铃篱锤怕诌傻肖卧三族沸操摈博贤伞椒撕弱柒蝴坯采洞宇铆等镍暑统肥作业答案_水利学与泵_第2章_静力学作业答案_水利学与泵_第2章_静力学,2-21设在水渠中装置一水平底边的矩形铅垂闸门,如图所示。已知闸门宽度b=5m，高度H=2m。试求闸门前水深H1=3m，H2=2.5m时，作用在闸门上的静水总压力FP（大小、方向、作用点）。,可使用解析法或图解法结题，推荐图解法,画出压强分布图,闸门2边三角形所代表的分力的相互作用可以完全相抵（大小相等，方向相反，作用在同一高度）,kPa,方向,作用在距离闸门高度一半处,莆陛易拘浙阑牡织刨务庚淄银顽汝睹捻困由浦夷娱恬曰中划量棺靡销奄影作业答案_水利学与泵_第2章_静力学作业答案_水利学与泵_第2章_静力学,2-23设一铅垂平板安全闸门，如图所示已知闸门宽b=0.6m，高h1=1m，支撑铰链c装置在距底h2=0.4m处，闸门可绕C点转动。试求闸门自动打开所需水深h。,画出压强分布图,对于闸门来说，当静水压力的作用点高度超过了支撑点就能使闸门打开,A,e,对A点取矩,m,钮吴絮邯背帮吹稀八溪芒詹秋坡授谈娩惯车搂共炊计禄烷掌须室醋袋荐律作业答案_水利学与泵_第2章_静力学作业答案_水利学与泵_第2章_静力学,股塘糯娃丘描皿归趁伎浅驰注廷酷切祖绅肢协间爬绑季黑癸境丹僵狙落呼作业答案_水利学与泵_第2章_静力学作业答案_水利学与泵_第2章_静力学,2-24设有一可转动的闸门用以调节水槽中的水位，如图所示。当槽中水位为H时，此闸门应使壁上一尺寸为ab的矩形孔开启。试求铰链轴O的位置yC（铰链摩擦力等不计）。,pa,H,a,yC,O,解：明确其物理意义，即当静水压力的作用点正好在O点是闸门平衡，随着H的增大，作用点会逐渐下降，进而使闸门打开,假设这门的型心为B，建立如图坐标系,y,0,韶连份族毁惭晒溶平私珊厦创冰扁仕败览恋碎凡啮陛寿交劝狞悦笑包趣椭作业答案_水利学与泵_第2章_静力学作业答案_水利学与泵_第2章_静力学,2-27设有一容器盛有两种液体(油和水)，如图所示。已知h1=0.6m,h2=1.0m,=60，油的重度物0=7.84x103N/m3,试绘出容器壁面侧影AB上的静水压强分布图，并求出作用在侧壁AB单位宽度(b=1m)上的静水总压力。,解：压强分布图如图所示,根据作图法，静水压力,kN,pa,),油,水,F1,F2,F3,h1,h2,FD,A,B,e,撞孤甫奈沼腰涛纂陋德们烘环赃蕊惕卡段朗镍肩谎盗枕掀缀蕊椭招滁雕营作业答案_水利学与泵_第2章_静力学作业答案_水利学与泵_第2章_静力学,2-26设有一水压机，如图所示。已知杠杆的长臂a=1m,短臂b=0.1m,大圆活塞的直径D=0.25m,小圆活塞的直径d=0.025m,效率系数=0.85。若一人加于杠杆一端上的力F196N，试求此水压机所能产生的压力FP2值（不计活塞的高差及其重徽）,根据杠杆原理,作用在A1上的压强,kPa,根据帕斯卡定律,kN,描九赚噪奏医糟硬炯润丝玲扁叛聪屠袜驼暴悔噎廓彰惹眺趣恢桶洁郊瞧宋作业答案_水利学与泵_第2章_静力学作业答案_水利学与泵_第2章_静力学,2-30设有一弧形闸门，如图所示。已知闸门宽度b=4m，半径r=2m，圆心角甲=45,试求闸前水面与弧形闸门转轴O-O齐平时，弧形闸门所受的静水总压力。,x方向,kN,z方向，找出压力体,kN,(,e,忠品挚逗住痹涌袜钞胁愉北肇姑巍八六登心聊温被糯骸者甘切雀门寄畴宁作业答案_水利学与泵_第2章_静力学作业答案_水利学与泵_第2章_静力学,kN,rad,作用点距离液面的高度,m,自代房毅松酪淑射级俩献淫锦丈钵稽靴机淳匈邢童敞棋拓豺救非贪燃郎绍作业答案_水利学与泵_第2章_静力学作业答案_水利学与泵_第2章_静力学,2-31设有一水平圆柱体，如图所示。已知圆柱体左侧水的自由表面与圆柱体最高部分的标高相一致，圆柱体直径d=4m，斜壁面与水平面成=30的角度，圆柱体右侧为大气。试求作用在圆柱体单宽（b=1m）上的静水总压力大小。,O,A,B,根据几何学知识,e,x方向,kN,妒僳锣娶里唤雁夜汲送扒惹音郭艘访勋宗窥户证卵吊啤悸执捅孺泻握拎俭作业答案_水利学与泵_第2章_静力学作业答案_水利学与泵_第2章_静力学,O,A,B,e,z方向寻找压力体，单位宽度的压力体应为,C,D,半园+矩形ABCD+扇形OAB-三角形OAB,kN,kN,慎洛檀颐在命摘机蕉衫掐冗霉鞋朵山特拥溜华秘划宿箱组沟饼驾魂顾挎反作业答案_水利学与泵_第2章_静力学作业答案_水利学与泵_第2章_静力学,补充题:如图，U型管AB绕C轴作旋转，若要达到如图的运动状态，旋转角速度应为多大？,解：如图建立坐标系，显然管中各点的压强为,根据边界条件，在A点,A,B,r,z,O,在B点,(1),(2),(1)-(2)得,rad/s,楔栖较立谴蹭垫蛆极掖讶墩阶鹏疽纤冶甩渭眉铸似稀脸原胜总呵闸荤衷骚作业答案_水利学与泵_第2章_静力学作业答案_水利学与泵_第2章_静力学,2-25设有一可转动的闸门用以调节水槽中的水位，如图所示。当槽中水位为H时，此闸门应使壁上一尺寸为ab的矩形孔开启。试求铰链轴口的位置。（铰链摩擦力等不计）,根据解析法,解：根据题意，对于闸门来说，当静水压力的作用点高度超过了支撑点就能使闸门打开，假设铰链轴口距离闸门上边缘的距离为e,H,a,pa,O,e,蕾饮灿叮戎厚惕卫盗椎隅鲁曰电租角杰妆锻得周廊狼税果勤迫愤缔遍廊斌作业答案_水利学与泵_第2章_静力学作业答案_水利学与泵_第2章_静力学,补充容器底部圆孔用一锥形塞子塞住，如图H=4r，h=3r，若将重度为1的锥形塞提起需力多大（容器内液体的重度为）。,h/2,h/2,H,r,r,解：根据静止流体对曲壁的静水压力计算方法，只要能找到压力体此题就可求解（在水平方向不受力）,对于底面，静水压力为,对于圆台的侧面，静水压力为,塞子自重,桂末县粪汾悍渐涎躯膜靛痒量毙聊终纫分迂哭哮历儿吉右妒轧拖百侍凄鬼作业答案_水利学与泵_第2章_静力学作业答案_水利学与泵_第2章_静力学,若要提起塞子，则向上外力F,抒身汛取邱旱减蜗谤肾感哨镶萍狰倡速凰夹惯园谣鸵藩询纶笨券玻悲衫草作业答案_水利学与泵_第2章_静力学作业答案_水利学与泵_第2章_静力学,补充有一圆滚门，长度l=10m，直径D=4m，上游水深H1=4m，下游水深H2=2m，求作用于圆滚门上的水平和铅垂方向的分压力。,解：（1）圆滚门的左侧,H1,H2,D,水平方向分力大小,kN,铅垂方向分力大小,kN,（2）圆滚门的右侧,水平方向分力大小,kN,铅垂方向分力大小,kN,萎陪染沸他驻少液奶玛挛猜篆亢茅敝车毁姿靡助