大学物理答案第4章

1、42如此题图,容器中，其读数为正解大气压强多大gh得汞 g (1.8- 0.7 )P3 PoP2 P3第四章流体力学A点的相对压强水 g(2-°)?毛细管的直径，触角，水银的外表张力系数。gh0.950 10 571.3cmP 汞 g 20.9)2水 g (2.5- 0.9 )Po汞 g 2.2m 冰 g 2.9m将一充满水银的气压计下端浸在一个广阔的盛水银的0 1 求水银柱的高度。2考虑到毛细现象后，真接9.8 13.6 习题4 2图P'。2 cos P。d/0.95 1050.49 cos31.0 1049.6 10 Pa2gh243灭火筒每分钟喷出截面积有多大?解：流量

2、Q60m的水，假定喷口处水柱的截面积为问水柱喷到2m高时其4 1如此题图，试由多管压力计中水银面高度的读数确定压力水箱中 F P。所有读数均自地面算起，其单位为米60m31770八 6.7103m/s石油的密度为/cm3，水的厚度为1m,油的厚度为4m。求水4.35cm4 4油箱内盛有水和石油， 自箱底小孔流出的速度。 解：如图，流线上1、2 点分别是油面和小孔处的两点。根据伯努利方程v2 gh p 恒量 得：水口一点。据伯努利方程1 V2ghp恒量2Vbg(mh2)Pb2VcPo又因为定常流动Vb s Vq SPb Pg(hi h2)O2Vagh2 Po2Vc PoVa22g h 油 h 水

3、9.5m/ s水4-5 一截面为的均匀虹吸管沉着积很大的容器中把水吸出。虹吸管最高点高于水面，出口在水下处，求水在虹吸管内作定常流动时管内最高点的压强和虹吸管的体积流量。B是虹吸管最咼点，C是出解：如图选取C点高度为零。在流线上，A是容器中水面一点，根Vc2gh2Q VcS 1.71 10 4m34- 7在一 20cmX 30cm的矩形截面容器内盛有深度为为 50cm的水。如果沉着器底部面积的小孔流出，求水流出一半时所需的时间。解：如图，流线AB中 a、B分别是任意时刻液面上和小孔处的两点。根据伯努利方程得:Vagh1 2PoVbPoVAsAV b sbSaSbdVAdt2gVA2gh (1)

4、上式两边同时对 t求导，得Sa1 dV a gdtSb两边同时积分，得SaSb1 (VAOVAt) gt又因为由(1)得H 时,VA02gH2Sa 1SbVAtgH2!aSb4 8如此题图所示，在一咼度为 时水的射程最大。解：如图，流线L S1 ,'H(2 1) 1 s2 gH的量筒侧壁上开一系列高度28.1h不同的小孔。试证明:当h= H/ 2AB中A、B分别是水面上和小孔处的两点。根据伯努利方程得:所以,H当h时，水的射程最大。249使机车能在行进时装水，所用的装置如此题图所示，顺着铁轨装一长水槽，以曲管引至机车上。曲管之另一端浸入水槽中，且其开端朝向运动的前方。试计算，火车的速度

5、多大，才能使水升高？解：在曲管内取一流线，流线上 1、2点分别是曲管上、下端习题4 9图口的两点。根据伯努利方程得gh PO2 2V2V1PO令v1 0v22gh - 2 9.8 5.1 10m/s4 10密度为/ cm?直径为的玻璃球在一盛甘油的筒中自静止下落。假设测得小球的恒cm。解:小球在下落过程中受到浮力定速度为/ s，试计算甘油的粘滞系数。甘油的密度为 /F、黏性阻力f和重力G。当以恒定速度运动时，受力平F f G斯托克斯公式f 6vr434油gr 6 vr球gr3gd 球油/18v 0.82Fa S9X 10-3mm和X 10-2mm的雨滴的终极速度。空气的粘滞系数F、黏性阻力f和重力G。当受力平衡时，将以恒定4- 11 一半径为的小空气泡在密度为 X 上升的终极速度。解：小空气泡在上升过程中受到浮力以恒定速度Vm运动。F f，斯托克斯公式43液体g r 64- 12试分别计算半径为-5为 x 10 a ? s，密度为 X 10 g/cmb解：雨滴在下落过程中受到浮力103kg/ m粘滞系数为？ s的液体中上升，求其 F和黏性阻力f 重力忽略。当受力平衡时，将f 6 Vmr3Vmr液体 g 1.43 10 m/s速度vm运动。FG,斯托克斯公式r3+6