习    题

6-1  有一个长方体形的水库,长200 m,宽150 m,水深10 m,求水对水库底面和侧面的压力。

6-2  有三个底面积相同但形状各异 的容器,分别盛上高度相同的水,如题6-2图所示。根据静止流体压强的概念,三个容器底面的压强是相同的,所以每个容器底面所受的水的压力也是相同的。水对底面压力是由水的重量引起的,但是三个容器中所盛的水的重量显然不等。请对这个似乎矛盾的结果作出说明。

题6-2图

    6-3  在5.0´103 s的时间内通过管子截面的二氧化碳气体(看作为理想流体)的质量为0.51 kg。已知该气体的密度为7.5 kg×m-3 ,管子的直径为2.0 cm,求二氧化碳气体在管子里的平均流速。

    6-4  当水从水笼头缓慢流出而自由下落时,水流随位置的下降而变细,何故?如果水笼头管口的内直径为d,水流出的速率为v0 ,求在水笼头出口以下h处水流的直径。

    6-5  试说明下面两种现象:

    (1)  当两船并行前进时,好像有一种力量将两船吸引在一起,甚至发生碰撞,造成危险;

(2)      烟囱越高,拔火力量越大。

    6-6  文丘里流量计是由一根粗细不均匀的管子做成的,粗部和细部分别接有一根竖直的细管,如题6-6图所示。在测量时,将它水平地接在管道上。当管中有液体流动时,两竖直管中的液体会出现高度差h。如果粗部和细部的横截面积分别为SASB ,试计算流量和粗、细两处的流速。

题6-7图
题6-6图

6-7  利用压缩空气将水从一个密封容器内通过管子压出,如题6-7图所示。如

果管口高出容器内液面0.65 m,并要求管口的流速为1.5 m×s-1 。求容器内空气的压强。

    6-8  在一个圆柱状容器的底部有一个圆孔,圆柱状容器和圆孔的直径分别为Dd,并且D4 >>d4 ,容器内液面高度随着水从圆孔流出而下降,试确定液面下降的速度vh的函数关系。

    6-9  用题6-9图所示的虹吸管将容器中的水吸出。如果管内液体作定常流动,求:

题6-9图

    (1)  虹吸管内液体的流速;

    (2)  虹吸管最高点B的压强;

    (3)  B点距离液面的最大高度。

    6-10  在一个盘子里盛上水,当水和盘子都静止时,水面是平的,而当盘子绕通过盘心并与盘面垂直的轴线旋转时,水面变弯曲了。试说明这种现象的成因。

题6-11图

6-11 如题6-11图所示,在粗细均匀的水平管道上连同着几根竖直的细管,当管道中自左至右流动着某种不可压缩液体时,大家发现,这些竖直细管中的液体高度也自左至右一个比一个低,为什么?

6-12  从油槽经过1.2 km长的钢管将油输送到储油罐中,已知钢管的内直径为12 cm,油的黏度系数为0.32 Pa×s,密度为0.91 g×cm-3 ,如果要维持5.2´10-2 m3 ×s-1 的流量,试问油泵的功率应为多大?

6-13   一种黏度系数为h 的液体在重力作用下沿半径为R的细竖直管作定常流动,试证明,管中距管轴为r处液体的流速为

                        ,

式中r 为液体的密度。

6-14  水在一个大气压、20°C时的黏度系数为1.0050´103 Pa×s,密度为1.00´103 kg×m-3,如果自来水沿内半径为0.0081 m的管子流动,此时的临界雷诺数为2000 。问管内自来水的平均流速为多大时,水流从层流向湍流转变?

6-15  一个塑料小球在盛有甘油的筒中由静止下落,实验测得小球最终以匀速下落时的速度为1.22´10-2 m×s-1 ,求小球的半径。已知塑料小球的密度为2.51´103 kg×m-3 ,甘油的密度为1.26´103 kg×m-3 ,甘油的黏度系数为0.82 Pa×s 。

参考答案

       
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