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水力学第二章课后答案

篇一：水力学第二章(吕宏兴__裴国霞等)

2-1 解：

（1）pA+γ水·ΔH=γH·Δh；因此

pA=γH·Δh-γ水·ΔH=38.02kPa（γH=13.6γ水）

（2）测压管长度：

pA=γ水·h 因此

2-3 解：

PA-γh=pB-γ(h1+h2+h)+γHh1

2-6

解：

2-7 解：

（1）左支：

（2）右支：

2-10

解：设管嘴内的绝对压强为p,那么

p+γh= pa

2-12

解：(1)设容器底部面积为S，相对压强为P，对容器底部进展受力分析：

由牛顿第二定律：ΣF=m·a；-（P+G)=-m·a 因此得出p·s+γ·s·h=ρ·s·h·a

p=ρ·h·a -γh=γh/g·a-γh=γh(a/g-1)

篇二：《水力学》第二章答案

第二章:水静力学 一：考虑题

2-1.静水压强有两种表示方法,即:相对压强和绝对压强

2-2.特性(1)静水压强的方向与受压面垂直并指向手压面;(2)任意点的静水压强的大小和受压面的方位无关,或者说作用于同一点上各方向的静水压强都相等. 规律:由单位质量力所决定,作为连续介质的平衡液体内,任意点的静水压强仅是空间坐标的连续函数,而与受压面的方向无关,因此p=(x,y,z)

2-3答：水头是压强的几何意义表示方法，它表示h高的水头具有大小为?gh的压强。

绝对压强料想的压强是按不同的起点计算的压强，绝对压强是以0为起点，而相对压强是以当地大气压为基准测定的，因此两者相差当地大气压Pa.

绝对压强小于当地大气压时就有负压，即真空。某点负压大小等于该点的相对压强。Pv=p-pa

2-4.在静水压强的根本方程式中z?

p

?g

?C

中，z表示某点在基准面以上的高度，

称为位置水头，?pg表示在该点接一根测压管，液体沿测压管上升的高度，称为测压管高度或压强水头，z?

p

?g

称为测压管水头，即为某点的压强水头高出基准面

的高度。关系是：（测压管水头）=（位置水头）+（压强水头）。

2-5.等压面是压强相等的点连成的面。等压面是水平面的充要条件是液体处于惯性坐标系，即相对静止或匀速直线运动的状态。

2-6。图中A-A是等压面，C-C,B-B都不是等压面，由于尽管位置高都一样，但是液体密度不同，因此压强水头就不相等，那么压强不相等。

2-7.两容器内各点压强增值相等，由于水有传递压强的作用，不会因位置的不同

压强的传递有所改变。当施加外力时，液面压强增大了的各点压强都增加

?pA

?pA

，水面以下同一高度

。

2-8.（1）各测压管中水面高度都相等。

（2）标注如下，位置水头z,压强水头h,测压管水头p.

P

图2-8

2-10.(1)图a和图b静水压力不相等。由于水作用面的面积不相等，而且作用面的形心点压强大小不同。因此静水压力PaPb.

(2)图c和图d静水压力大小相等。以为两个面上的压强分布图是一样的，按照梯形压强分布图对应的压力计算式可知大小相等，作用点离水面间隔相等。 2-11.（1）当容器向下作加速运动时，容器底部对水的作用力为F=m*(g-a),由牛顿第三定律知水对容器的压力也等于F，按照p=F/A,知底部的压强p=

m(g?a)

A

?

m(g?a)

V

*h??h(g?a)水面上相对压强为0，因此作图如a。

?m(g?a)，那么底部

(2)当容器向上作加速运动时，水对容器底部的压力大小为F压强大小p?

m(g?a)

A

??h(g?h)

，水面压强为0，作图如b。

(3)当容器做自由落体时，F=0因此水处于完全失重状态，对器壁压强为零，作图如c。

习题2

1. 一封闭容器如图2-35所示，测压管液面高于容器液面，h=1.5m,，假设容器盛

3

p??

?750kg/m的是水或汽油，试求容器液面的相对压强0。（汽油密度取)

解：由于测压管一端与空气一样，故容器液面的相对压强为： p0??gh （1）假设容器盛的是水，那么有

（2）假设容器盛的是汽油，那么有

p?ρ?gh?0.75?9.8?1.5kPa?11.03kPa 0

2. 如图2-26所示封闭水箱两测压管的液面高程为：?液

面

高

程

为

?4?60cm

1

?100cm

，?

2

?20cm

，箱内少

。征询

?3

为多?

解：由于水箱底部以上部分全都是水，且水银测压管开口与大气相通，故有

?g(???)??

1

3

Hg

g(???)

23

代入数据，解得

?3?14cm 2

2

时的相对压强及其水柱高度。

2

时的真空度。

?

2

p?98kN/m

，大气压强为a

2

，那么

222

a

其对应的水柱高度为

篇三：水力学课后计算题及答案解析

水力学课后计算题及答案

第一章 绪论

3

?1V1

?2.5679m3 ?2

1-2．当空气温度从0℃增加至20℃时，运动粘度?增加15%，重度?减少10%，征询如今动力粘度?增加多少（百分数）？ [解] ?

?????(1?0.15)?原(1?0.1)?原

?1.035?原?原?1.035?原

???原1.035?原??原

?原?原

如今动力粘度?增加了3.5%

1-3．有一矩形断面的宽渠道，其水流速度分布为u?0.002?g(hy?0.5y)/?，式中?、

2

?分别为水的密度和动力粘度，h为水深。试求h?0.5m时渠底（y=0）处的切应力。

[解] ?

du

?0.002?g(h?y)/? dy

du

?0.002?g(h?y) dy

????

当h=0.5m，y=0时

??0.002?1000?9.807(0.5?0)

1-4．一底面积为45×50cm，高为1cm的木块，质量为5kg，沿涂有光滑油的斜面向下作等

2

速运动，木块运动速度u=1m/s，油层厚1cm，斜坡角22.62 （见图示），求油的粘度。

[解] 木块重量沿斜坡分力F与切力T平衡时，等速下滑

mgsin??T??A

du

dy

??

?

??0.1047Pa?s

1-5．已经明白液体中流速沿y方向分布如图示三种情况，试按照牛顿内摩擦定律???性绘出切应力沿y方向的分布图。 [解]

du

，定dy

1-6．为导线外表红绝缘，将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。已经明白导线直径0.9mm，长度20mm，涂料的粘度?=0.02Pa．s。假设导线以速率50m/s拉过模具，试求所需牵拉力。（1.O1N）

[解] ?A??dl?3.14?0.8?10?3?20?10?3?5.024?10?5m2

?FR??

u50

A?0.02??5.024?10?5?1.01N ?3h0.05?10

1-7．两平行平板相距0.5mm，其间充满流体，下板固定，上板在2Pa的压强作用下以0.25m/s匀速挪动，求该流体的动力粘度。 [解] 按照牛顿内摩擦定律，得

???/

du dy

0.25?3

?4?10Pa?s ?3

0.5?10

???2/

1-8．一圆锥体绕其中心轴作等角速度??16rad

旋转。锥体与固定壁面间的间隔?=1mm，

用??0.1Pa?s的光滑油充满间隙。锥体半径R=0.3m，高H=0.5m。求作用于圆锥体的阻力矩。（39.6N〃m）

[解] 取微元体如以下图

微元面积：dA?2?r?dl?2?r?切应力：???

dh

cos?

du?r?0

??

dy?

阻力：dT??dA 阻力矩：dM?dT?r

M??dM??rdT??r?

dA

第二章 流体静力学

2-1．一密闭盛水容器如以下图，U形测压计液面高于容器内液面h=1.5m，求容器液面的相对压强。

[解] ?p0?pa??gh

2-2．密闭水箱，压力表测得压强为4900Pa。压力表中心比A点高0.5m，A点在液面下1.5m。求液面的绝对压强和相对压强。

[解] pA?p表?0.5?g

p0?pA?1.5?g?p表??g?4900?1000?9.8??4900Pa ??p0?pa??4900?98000?93100p0Pa

2-3．多管水银测压计用来测水箱中的外表压强。图中高程的单位为m。试求水面的绝对压强pabs。

[解] p0??水g(3.0?1.4)??汞g(2.5?1.4)??水g(2.5?1.2)?pa??汞g(2.3?1.2)

p0?1.6?水g?1.1?汞g?1.3?水g?pa?1.1?汞g