水力学与桥涵水文课后习题答案
第一章习题
1.1 解：水温为30度时水的密度)/(79.9953m kg =ρ
质量)(9957.0001.0*7.995kg v M ===ρ
重力N Mg G 75786.98.9*9957.0===
1.2 解：密度)/(135905.0/67953m kg v
M ===ρ 重度)/(1331828.9*135903m kN g ===ργ
1.3 解：4℃时水的密度为1000(3/m kg )
100℃时水的密度为958.4(3/m kg )
假定1000kg 的水
)(11000/1000)4(3m v ==
)(0434.14.958/1000)100(3m v ==
则体积增加百分比为%34.4%100*1
10434.1=-=∆v 1.4 解：压缩系数)/(10*102.5)
98000*198000*5(5001.0210N m dp v dv -=---=-=β 弹性系数)/(10*96.11
29m N K ==β
1.5 解：运动粘滞系数为动力粘滞系数与密度的比值
)/(71.93m kN =γ
)*(10*599.03s Pa -=μ
610*605.01000
*71.98.9*000599.0*-=====γμγμρμυg g
)/(2s m 1-8 解：剪切力不是均匀分布rdr dA π2=，δ
ϖr dy du = dr r r r dr r dT δ
μϖπδϖπμ32**2*== δπμϖδπμϖδπμϖ320
2422442
03d d r dr r T d
===⎰
积分后得δ
πμϖ324
d T =
1.9 解：cm D 12=，cm d 96.11=，cm l 14=，s Pa *17
2.0=μ，s m v /1=
接触面面积2220526.010*14*10*96.11*1415.3)2
(2m l d A ===--π 作用力N y v A dy dv A F 2.4510*2/)96.1112(1*172.0*0526.02
=-===-μμ
第二章习题 2-2 解：玻璃管的自由表面为等压面，液体的质量力包括重力、一个虚构的方向向左的
惯性力，所以单位质量力的三个分量为：g Z Y a X -==-=,0,，带入液体平衡微分方程有：)(gdz adx dp --=ρ 积分得：C gz ax p +--=)(ρ
当0,30==z x 时0p p =，当00,5p p x z ===时，从而有g a 530=，得2/63.16/8.9s m a ==
2-3 解：1-1面为等压面，并且大气相通，相对压强为0，有00=+h p γ 所以得)(54.48
.95.44m h == 水下0.3m 处相对压强)(56.418.9*3.05.443.00KPa p p -=+-=+=γ
绝对压强)(44.569856.41KPa p p p a =+-=+='
真空度)(24.4)(56.4144.5698m KPa p P p a v ==-='-=
测压管水头)(54.48
.956.413.0m p
z -=-+-=+γ 2-4 解：2点与大气连通，相对压强02=p
0*)(2211==-+p h h p γ，
所以KPa h h p 606.48.9*)68.015.1(*)(211-=--=--=γ
3322*)(p h h p =-+γ，
所以KPa h h p 352.28.9*)44.068.0(*)(0323=-=-+=γ
3点和4点压强相等，所以有KPa p p 352.234==
2-8 解：设水的作用力为1P ，作用点距C 点的斜长为1e
设油的作用力为2P ，作用点距B 点的斜长为2e
根据已知条件有：
KN h P 62.43
2*8*211*32***21111===γKN h h h P 107.411*3
4*))**(*(212211112=++=γγγ 385.032*31311===
AC e 943.0)2*8.91*81*82*8.91*8*1*8*2(34*31)2(*2
3*3122
2111122111
12=++++=++++=h h h h h h h e γγγγγγ合力KN P P P 727.45107.4162.421=+=+=
21,P P 对B 点求距之和与合力P 对B 点求距相等，因而有
e P e P e h P **)60sin (*22121=++︒
得)(12.1m e =
算法二：
压强分布图分三部分，两个三角形，一个矩形
)(62.43
2*1*8*211*60sin *211111KN h h P ==︒=γ 385.03
2*3160sin 3111==︒=h e )(632.223
4*2*8.9*211*60sin *212222KN h h P ==︒=γ 77.034*3160sin 3122==︒=
h e )(475.182
3
2*1*81*60sin *2113KN h h P ==︒=γ 155.13
42160sin 2123==︒=h e )(727.45475.18632.2262.4321KN P P P P =++=++=
Pe e P e P h e P =++︒
+3322211)60sin ( 得)(12.1m e =
2-9解：设左边静水总压力为1P ，作用点距水闸底距离（斜长）为1e ，
右边静水总压力为2P ，作用点距水闸底距离（斜长）为2e ，
)(72.2722*8.9*2*211KN p ==，)(94.022*3
11m e == )(49.226.0*8.9*6.0*212KN p ==，)(28.026.0*3
12m e == 由题意知，当1p ，2p 对o 点力矩相等时，闸门将会自动打开，所以有
