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作业答案_水利学与泵_第2章_静力学

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《水力学》第二章答案

《水力学》第二章答案

第二章:水静力学 一：思考题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,所以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ρgh 的压强。

绝对压强预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，所以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'-pa2-4.在静水压强的基本方程式中C g p z =+ρ中，z 表示某点在基准面以上的高度，称为位置水头，g p ρ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，g p z ρ+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，因为虽然位置高都相同，但是液体密度不同，所以压强水头就不相等，则压强不相等。

2-7.两容器内各点压强增值相等，因为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Ap∆，水面以下同一高度的各点压强都增加Ap∆。

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.图2-82-9.选择A2-10.(1)图a 和图b 静水压力不相等。

因为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。

水力学第二章课后习题答案解析

水力学第二章课后习题答案解析

WORD 格式.分享精品.资料2.12密闭容器，测压管液面高于容器内液面h =1.8m =1.8m，液体的密度为，液体的密度为850kg/m 3，求液面压强。

p 0解：08509.807 1.8a a p p gh p r =+=+´´相对压强为：15.00kPa kPa。

绝对压强为：116.33kPa kPa。

答：液面相对压强为15.00kPa kPa，绝对压强为，绝对压强为116.33kPa kPa。

2.13密闭容器，压力表的示值为4900N/m 2，压力表中心比A 点高0.4m 0.4m，，A 点在水下1.5m 1.5m，，，求水面压强。

p 0A1.5m0.4m解：0 1.1a p p p gr =+-4900 1.110009.807a p =+-´´5.888a p =-（kPa kPa）） 相对压强为： 5.888-kPa kPa。

绝对压强为：95.437kPa kPa。

答：水面相对压强为 5.888-kPa kPa，绝对压强为，绝对压强为95.437kPa kPa。

1m3m解：（1）总压力：433353.052ZP A p g r =×=´´=（kN kN））（2）支反力：()111333R W W W W g r ==+=+´´+´´总水箱箱980728274.596W =+´=箱kN W +箱不同之原因：总压力位底面水压力与面积的乘积，为压力体g r ´。

而支座反力与水体重量及箱体重力相平衡，而水体重量为水的实际体积g r ´。

答：水箱底面上总压力是353.052kN kN，，4个支座的支座反力是274.596kN kN。

2.14 盛满水的容器，顶口装有活塞A ，直径d =0.4m =0.4m，，容器底的直径D =1.0m =1.0m，，高h =1.8m =1.8m，，如活塞上加力2520N 2520N（包括活塞自重）（包括活塞自重），求容器底的压强和总压力。

《水力学》第二章答案

《水力学》第二章答案

第二章:水静力学 一：思考题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,所以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ρgh 的压强。

绝对压强预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，所以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'-pa2-4.在静水压强的基本方程式中C g p z =+ρ中，z 表示某点在基准面以上的高度，称为位置水头，g p ρ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，g p z ρ+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，因为虽然位置高都相同，但是液体密度不同，所以压强水头就不相等，则压强不相等。

2-7.两容器内各点压强增值相等，因为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Ap∆，水面以下同一高度的各点压强都增加Ap∆。

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.图2-82-9.选择A2-10.(1)图a 和图b 静水压力不相等。

因为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。

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
h3 2 2.83 4.83 m
Δh2
h3
h2
h1
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ρ0=840kg/m3，水的密度 ρ=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ρ0。 （1）根据题意 pa
p2
p1

4
D (2 h)
2

4
d2 h
Δh ρ0
Δh
h 200 h
A点压强 pA p1 Oil ( H h)
B点压强 pB p2 Oil ( H h h) Water h B
H h A
ρ
p A pB
p1 Oil ( H h) p2 Oil ( H h h) Water h p1 p2 Oil (2h h) Water h Water 0.01
pa
h
ρ A h2
h1
ρHG
pa h p A h
p A pa

4.9 104 1000 9.807
pa Hg h2 p A h1 h2 p A pa h1
Hg
4.9 104 1000 9.807 0.2 13.6 103 9.807
Байду номын сангаасVOil

4
D 2 ( h3 h1 )
VWater

4
D h1

水利学作业答案第1～7章思考题解答

水利学作业答案第1～7章思考题解答

《水力学》思考题解答第1章 绪论1.1 答：流体与固体相比，流体的抗剪切性能很差，静止的流体几乎不能承受任何微小的剪切力；在一般情况下，流体的抗压缩性能也不如固体的抗压缩性能强。

液体与气体相比，液体的压缩性与膨胀性均很小，能够承受较大的外界压力，而气体由于压缩性和膨胀性都很大，所以气体不能承受较大的外界压力。

气体受压时，变形通常会非常明显。

1.2 答：④ 1.3 答：① 1.4 答：④ 1.5 答：① 1.6 答：④ 1.7 答：④ 1.8 正确。

1.9 错误。

1.10 答：量纲：是物理量的物理属性，它是唯一的，不随人的主观意志而转移。

而单位是物理量的度量标准，它是不唯一的，能够受到人们主观意志的影响。

本题中，时间、力、面积是量纲，牛顿、秒是单位。

1.11 基本，导出。

1.12 答：量纲的一致性原则。

1.13 答：若某一物理过程包含n+1个物理量（其中一个因变量，n 个自变量），即：q =f(q 1，q 2，q 3，…，q n )无量纲π数的具体组织步骤是：（1）找出与物理过程有关的n ＋1个物理量，写成上面形式的函数关系式； （2）从中选取m 个相互独立的基本物理量。

对于不可压缩流体运动，通常取三个基本物理量，m=3。

（3）基本物理量依次与其余物理量组成［（n ＋1）－m ］个无量纲π项：c b aqq q q 321=π44432144cbaq q q q =π55532155c b a qq q q =π （1）…………nn n cban n q q q q 321=π式中a i 、b i 、c i 为各π项的待定指数，由基本物理量所组成的无量纲数π1＝π2＝π3＝1。

（4）满足π为无量纲项，求出各π项的指数a i 、b i 、c i ，代入上式中求得各π数； （5）将各π数代入描述该物理过程的方程式（1），整理得出函数关系式。

第2章 流体静力学基础思考题 2.1 答：C 2.2 答：D2.3 答：不能认为压强是矢量，因为压强本身只是流体内部位置坐标点的函数，与从原点指向该点的方向转角没有关系。

【精品作文】水力学第二章课后答案

【精品作文】水力学第二章课后答案
(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相同的，根据梯形压强分布图对应的压力计算式可知大小相等，作用点离水面距离相等。 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，根据p=F/A,知底部的压强p=
m(g?a)
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
2-9.选择A
2-10.(1)图a和图b静水压力不相等。因为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。所以静水压力Pa>Pb.
（2）若容器盛的是汽油，则有
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
。问
?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
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%，问此时动力粘度?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
???0.035
?原?原
此时动力粘度?增加了3.5%
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,，若容器盛

第2章水静力学

+13598×9.8×0.3-9.8×800×0.2 +13598×9.8×0.25-9.8×1000×0.6 =67805.2（Pa）=67.8(KPa)
第二章 水静力学
例题图示
第二章 水静力学
二、静水压强分布图
根据静水力学基本方程及静水压 强的两个特性，可用带箭头的直线表 示压强的方向，用直线的长度表示压 强的大小，将作用面上的静水压强分 布规律形象而直观地画出来。
w
FP pc w
w w
依力矩定理， P yD y dP y gy sin dw g sin y 2 dw
2 2 I I y y dw 其中 为平面对Ob轴的面积惯性矩，记为 x c c w
整理可得静水总压力的压心位置： yD yc
dP ghdw gy sin dw
P dP gy sin dw
w w
P dP
O （b） α h C dw M（x,y） C D YC
hc
D
g sin ydw
w
y
x
其中 为平面对Ox轴的面积矩 P g sin yc w ghc w 所以静水总压力的大小为
1 0.1 12h 6
得
4 h m 3
第二章 水静力学
【例题】一垂直放置的圆形平板闸
门如图所示，已知闸门半径R=1m， 形心在水下的淹没深度hc=8m，试用 解析法计算作用于闸门上的静水总压 力。 解：
R4pc w ghc R2 9.8 8 12 246kN
水静力学的主要内容
§2-1 静水压强 §2-2 静水压强的分布规律 §2-3 作用在平面上的静水总压力 §2-4 作用在曲面上的静水总压力

水力学第二章课后习题答案

密闭容器，测压管液面高于容器内液而液体的密度为850kg/m\求液面压强。

解：Po = Pd + pgh = Pd +850x9.807x1.8相对压强为：15・00kPa。

绝对压强为：116.33kPa。

答：液而相对压强为15.00kPa,绝对压强为116.33kPa。

2,13密闭容器，压力表的示值为4900N/m\压力表中心比A点高，A点在水下八求水而压强。

0.4m解：Po = Pa + P_I Jpg=+4900-1-1x1000x9.807=Pa —5.888 (kPa)相对压强为：-5.888kPa 。

绝对压强为：95.437 06 答：水而相对压强为-5.888kPa. 绝对压强为95.437 kPa 。

解：（1）总压力:（2）支反力: 不同之原因: & = A ・p = 4pg X3X3 = 353,052 (kN) R = %=林+%=%+Qg(lxlxl + 3x3x3)=1绻 +9807 x28 = 274.596 kN +%总压力位底面水压力与面积的乘枳，为圧力体XQg 。

而支座反力与水体 重量及箱体重力相平衡，而水体重量为水的实际体积XQg 。

答：水箱底面上总压力是353.052kN. 4个支座的支座反力是274.596kNO2.14盛满水的容器，顶口装有活塞A.宜径dr 容器底的直径D G 高hr 如活塞上加 力2520N（包括活塞自重），求容器底的压强和总压力。

3m Im解：(1)容器底的压强:Pn = P A +pgh = 25^ + 9807xl.8 = 37.706 (kPa)(相对压强)(2)容器底的总压力:pQ = App =^D~ -Po = -^XI"X37.706x 10^ = 29.614 (kN) 答：容器底的压强为37.706kPa,总圧力为29・614kN。

用多皆水银测压计测圧，图中标髙的单位为m,试求水而的压强po。

Po v3.0_yL4隶解^ 〃0=久-(3・0-1・4)必=p5+(2・5-14)%g-(3・0-l ・4)Qg =Pa +(2・3-l ・2)%g-(2・5-l ・2)Qg+(2・5-l ・4)%g-(3・0-14)Qg=化+(2・3+2・5-1・2-14)乐 g-(2・5+3・0 - L2-14)Qg = N+[(2・3 + 2・5-l ・2-l ・4)xl3・6-(2・5 + 3・0-l ・2-l ・4)Qg]Qg=几+265.00 (kPa)答：水而的压强Po=265・OOkPa 。

作业答案_第2章_静力学


kPa
在底面，中心处的压
p Water
2 D2
8
p A 16.18 kPa
h3 2 2.83 4.83 m
Δh2
h3
h2
h1
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ρ0=840kg/m3，水的密度 ρ=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ρ0。 （1）根据题意 pa

Oil (2h h) Water h 0.01 Water
h 200 h
h 0.11m
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ρ1=700kg/m3， ρ2=1000kg/m3， ρ3=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
pab 101325 9807 0.3 9.83810 Pa
4
相对压强
p 水h1 2942 Pa
h2
水 0.3 h2 h1 ＝0.0221m pa Hg 13.6
h1 ρHg 水
ρ
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臵某一角度θ=30°，如图b所示。 试以式表示压差计左右两肢水面距离l。 ρa
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： az a

国开 电大 2032 水力学(B) 形考任务 1-10章 参考答案

国开电大2032 水力学（B）形考任务1-10章参考答案第1章绪论（3分）一、单选题（共5题，每题8分，共40分）题目1连续介质假定认为流体（）连续。

选择一项：A. 在宏观上B. 原子间C. 在微观上D. 分子间题目2在国际单位制中水力学基本量纲不包括（）。

选择一项：A. 力B. 时间C. 长度D. 质量题目3牛顿内摩擦定律适用于（）。

选择一项：A. 非牛顿流体B. 牛顿流体C. 任何流体D. 理想流体题目4液体不具有的性质是（）。

选择一项：A. 黏滞性B. 抗拉性C. 易流动性D. 压缩性题目5下述哪些力属于质量力（）。

选择一项：A. 惯性力B. 表面张力C. 粘性力D. 弹性力二、多选题（共1题，每题1分，共15分）题目6在水利水电工程中经常遇到的水力学问题主要有（）。

选择一项或多项：A. 确定水力荷载、计算过流能力B. 分析水流运动形态C. 确定水流能量的利用和消耗D. 特殊水力学问题三、判断题（共5题，每题6分，共30分）题目7理想流体与实际流体的区别仅在于，理想流体具有不可压缩性。

（错）题目8水动力学是研究液体在静止或平衡状态下，作用在液体上各种力的平衡关系。

（错）题目9压强和切应力属表面力。

（对）题目10流体惯性力与加速度方向相同。

（错）题目11黏滞性可以制止流体流动。

（对）四、计算选择题（共1题，每题15分，共15分）第2章水静力学（13分）一、单选题（共4题，每题5分，共20分）题目1静止液体中同一点各方向的静水压强（）。

选择一项：A. 大小不等B. 大小相等C. 铅直方向数值为最大D. 仅水平方向数值相等题目2液体只受重力作用，则静止液体中的等压面是（）。

选择一项：A. 水平面B. 旋转抛物面C. 任意曲面D. 斜平面题目3液体中某点的绝对压强为88kN/m2，则该点的相对压强为（）。

选择一项：A. 10 kN/m2B. 12 kN/m2C. -12 kN/m2D. -10kN/m2题目4在静止液体中，作用在表面上的压强变化，必将均匀不变地传到液体中的各个部分，这就是______原理。

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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， 设一铅垂平板安全闸门，如图所示已知闸门宽b=0.6m， =1m， 支撑铰链c装置在距底h =0.4m处 闸门可绕C点转动。 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 打开所需水深h。 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 对于闸门来说， 闸门打开 画出压强分布图 对A点取矩 pa
h m e A h1 C h2
pa O
h h1 C h2 y
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 设有一可转动的闸门用以调节水槽中的水位，如图所示。 水位为H 此闸门应使壁上一尺寸为a 的矩形孔开启。 水位为H时，此闸门应使壁上一尺寸为a×b的矩形孔开启。试求铰链轴 O的位置yC（铰链摩擦力等不计）。 的位置y 铰链摩擦力等不计）。 明确其物理意义，即当静水压力的作用点正好在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， 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 假设这门的型心为B，建立如图坐标系 pa 0 H yC a O
Pa 相对压强 Pa h1 m pa 水
1 2
pa
h2
ρHg
ρ
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 设有两盛水的密闭容器，其间连以空气压差计，如图a所示。 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 位于同一水平面，压差计左右两肢水面铅垂高差为h 可略去不计，试以式表示点A 两点的压强差值。 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θ=30° 如图b所示。 若为了提高精度，将上述压差计倾斜放置某一角度θ=30°，如图b所示。 试以式表示压差计左右两肢水面距离l 试以式表示压差计左右两肢水面距离l。 ρa l h1 ρ A B A )
kN
kN
pa D d e A )α O B C
补充题: 如图， 型管AB绕 轴作旋转，若要达到如图的运动状态， 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， 应为多大？ 旋转角速度 应为多大？ 如图建立坐标系， 解：如图建立坐标系，显然管中各点的 压强为
∆h
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。 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ρ 已知ρ1=700kg/m3， ρ2=1000kg/m3， ρ3=1200kg/m3，试求三根测压 管内的液面到容器底的高度h 管内的液面到容器底的高度h1、 h2和 h3、 解：根据题意 m m m pa ρ1 ρ2 ρ3
y
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, 设有一容器盛有两种液体(油和水) 如图所示。已知h h2=1.0m, α=60° ，油的重度物γ0=7.84x103N/m3, 试绘出容器壁面侧 =60° 油的重度物γ AB上的静水压强分布图 并求出作用在侧壁AB单位宽度 上的静水压强分布图， 单位宽度(b=1m)上 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。 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 根据作图法， pa FD 油 kN 水 F3 e α B F2 h2 F1 A h1
2m 2m
∆h1 ∆h2 h3 h2 h1
m m
2m
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 设有一盛有油和水的圆柱形澄清桶，如图所示。 界面借玻璃管A来确定，油的上表面借玻璃管B来确定。 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 油的密度ρ 径D=0.4m, h1=0.5m, h2=1.6m, 油的密度ρ0=840kg/m3，水的密度 ρ=1000kg/m3。试求桶内的水和油体积各为多少? 试求桶内的水和油体积各为多少? 体积各为多少 若已知h 若已知h1=0.2m ，h2=1.2m ，h3=1.4m ，试求油的密度ρ0。 试求油的密度ρ （1）根据题意 pa B A ρ D h1 h3 h2
产生的压力F 产生的压力FP2值（不计活塞的高差及其重徽） 不计活塞的高差及其重徽） 根据杠杆原理 b Fp
1
a F
物体 作用在A 作用在A1上的压强 kPa A2 Fp
2
A1
根据帕斯卡定律 kN
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， 设有一弧形闸门，如图所示。已知闸门宽度b=4m，半径r=2m， =45° 试求闸前水面与弧形闸门转轴O 齐平时， 圆心角甲 φ=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。 所受的静水总压力。
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, 设有一水压机，如图所示。已知杠杆的长臂a 短臂b 大圆活塞的直径D 小圆活塞的直径d 大圆活塞的直径D=0.25m, 小圆活塞的直径d=0.025m, 效率系数
η=0.85。若一人加于杠杆一端上的力F＝196N，试求此水压机所能 =0.85。若一人加于杠杆一端上的力F 196N，
α =30°的角度，圆柱体右侧为大气。试求作用在圆柱体单宽（b=1m） =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。 上的静水总压力大小。 根据几何学知识
x方向
pa
d kN e A )α
O B
z方向寻找压力体，单位宽度的压力体应为 方向寻找压力体， 半园+矩形ABCD+扇形 半园+矩形ABCD+扇形OAB-三角形OAB 扇形OAB-三角形OAB
x方向 pa kN e z方向，找出压力体 方向， h A φ B用点距离液面的高度 m
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 设有一水平圆柱体，如图所示。 圆柱体最高部分的标高相一致，圆柱体直径d=4m， 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
z
)α rad
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 设有一圆柱形敞口容器，绕其铅垂中心轴作等角转速旋转， 已知直径D=30cm，高度H cm，水深h=30cm， 示, 已知直径D=30cm，高度H=50 cm，水深h=30cm，试求当水面恰好 达到容器的上边缘时的转速n 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 ω D
B
2-8 杯式微压计，上部盛油，下部盛水， 圆杯直径D=40 mm, 圆管直径 杯式微压计，上部盛油，下部盛水， 圆杯直径D d=4mm, 初始平衡位置读数h=0。当p1-p2=10mmH2O时， 在圆管中读得 初始平衡位置读数h=0。 如图所示） 多大？ 的h（如图所示）为 多大？油的密度 ρ=918 kg/m3，水的密度 ρ=1000 kg/m3 。 根据题意，显然 根据题意， ∆h ρ0 H A点压强 B点压强 B ρ h A p2 p1
rad/s h 转/min
H
2-20 设有一圆柱形容器，如图所示。已知直径D=600 mm，高度H=500 设有一圆柱形容器，如图所示。已知直径D mm，高度H mm，盛水至h=400 mm，剩余部分盛满密度ρ0=800 kg/m3的油。容器 mm，盛水至h mm， 的油。 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， 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、 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。 压强值。 z ω 根据题意，当达到b图所示状态 根据题意，当达到b 建立如图坐标系 对于上层的油 H 水h 积分得到 D 根据边界条件得到C 根据边界条件得到C=0 R A 水 油 r O 油
在A点压强 kPa 对于下层的水， 对于下层的水，其压强分布为
z ω r 油 O 油
根据边界条件，当z=-H, r=0时，p=pA =0时 根据边界条件，
H 水h A D R 水
在顶面，原点处的压强最小，pO=0 在顶面，原点处的压强最小， 在边缘处压强最大 kPa
在底面，中心处的压强最小，p=pA=3.922 kPa 在底面，中心处的压强最小， 在边缘处压强最大 z ω r kPa H 水h 水 油 O 油
ρ0
（2）根据试求油的密度ρ0 根据试求油的密度ρ
pa B A ρ D h1 h3 h2
ρ0
2-16 设有一敞口容器（如图所示）以3.0m/s2的等加速度沿α=30° 设有一敞口容器（如图所示） =30° 的倾斜轨道向上运动， 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θ 如图建立坐标 根据题意，容器内任意一点(x, z)的 根据题意，容器内任意一点( 流体质点所受到的质量力为： 流体质点所受到的质量力为： az a ax x θ 根据等压面与质量力正交的性质
5
pa ρ
3 1
4
2
ρHG
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。 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h =0.3m。试求容器内空气的绝对压强值和相对压强值， 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h 。（空气重度略去不计 空气重度略去不计）。 真空计左右两肢水银液面的高差h2。（空气重度略去不计）。 解：容器内的绝对压强
油内部的压强分布为
等压面为抛物面
根据等压面的性质， 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， 体体积的一半，油的体积为 H 水h A D 根据旋转液面高度 rad/s 转/min R 水 z ω r 油 O 油