水力学作业答案..doc

1.1图示为一密闭容器，两侧各装一测压管，右管上端封闭，其中水面高出容器水面3m，管内液面压强为；左管与大气相通。求： （1）容器内液面压强； （2）左侧管内水面距容器液面高度。 解： （2） 1.2 盛有同种介质（密度）的两容器，其中心点A与B位于同一高程，今用U形差压计测定A与B点之压差（差压计内成油，密度），A点还装有一水银测压计。其他有关数据如图题1.2所示。问： （1）A与B两点之压差为多少？ （2）A与B两点中有无真空存在，其值为多少？ 解：（1） （2） 因此A点存在真空 因此B点也存在真空。 1.3 图示一圆柱形油桶，内装轻油及重油。轻油密度为，重油密度为，当两种油重量相等时，求： （1）两种油的深度及为多少？ （2）两测压管内油面将上升至什么高度？ 解：（1）两种油的重量相等，则 ①，其中为容器的截面积。 又有② 解①②得，。 （2）轻油测压管在页面处。 ，其中为轻油测压管中液面高度；为测压管位置距分界面的距离。 1.4 在盛满水的容器盖上，加上6154N的载荷（包括盖重），若盖与容器侧壁完全密合，试求、、、各点的相对静水压强（尺寸见图）。 解： 1.5 今采用三组串联的U形水银测压计测量高压水管中压强，测压计顶端盛水。当M点压强等于大气压强时，各支水银面均位于0-0水平面上。今从最末一组测压计右支测得水银面在0-0平面以上的读数为h。试求M点得压强。 解：；；；； ； 因此 1.6 一U形差压计如图题1.6所示，下端为横截面积等于的玻璃管，顶端为横截面积的圆筒，左支内盛水（），右支管盛油（），左右支顶端与欲测压差处相接。当时，右支管内的油水交界面在x--x水平面处，试计算右支管内油水交界面下降25cm，（）为若干？ 解：假设当时，左支管的液面高度为，右支管的液面高度为 则，因此 当右支管内油水交界面下降25cm时，左支管的液面高度为，右支管的液面高度为 则 根据静力学平衡得到 即 1.7盛同一种液体的两容器，用两根U形差压计连接。上部差压计A内盛密度为的液体，液面高差为；下部差压计盛密度为的液体，液面高差为。求容器内液体的密度（用，及，表示）。 解：；；； 1.8一容器内盛有密度的液体，该容器为，宽，液体深度为。试计算下述情况下液体作用于容器底部的总压力，并绘出容器侧壁及底部的压强分布图： （1）容器以等加速度垂直向上运动； （2）容器以的等加速度垂直向下运动。 解： 1.11 1.14 一矩形平板闸门AB，门的转轴位于A端，已知门宽3m，门重9800N（门厚均匀），闸门与水平面夹角为，为1.0m，为1.73m，若不计门轴摩擦，在门的B端用铅垂方向钢索起吊。试求： （1）当下游无水，即为0时启动闸门所需的拉力； （2）当下游有水，为时启动所需的拉力。 解：（1） 作用点距A点 重力为 对闸门有三个力，这三个力对转轴的力矩为零。 （2） 起作用点在矩形中心处 对闸门有三个力，这三个力对转轴的力矩为零。 1．16 在渠道侧壁上，开有圆形放水孔，放水孔直径为0.5m，孔顶至水面的深度为2m，试求水孔闸门上的水压力及作用点位置。 解：水孔闸门上的水压力为 作用点为 作用点距水面2.257m。 1.18 1.19一弧形闸门，门前水深为3m，为，半径为4.24m，试计算1m宽的门面上所受的静水总压力并确定其方向。 解： 水平方向的力： 方向水平向右。 方向垂直向下。 因此门面上所受的静水总压力为45.54kN，方向为。 1.20由三个半圆弧所连接成的曲面ABCD，其半径为0.5m，为1.5m，曲面宽为2m，试求该曲面所受水压力的水平分力及垂直分力各为多少？并指出垂直水压力的方向。 解： 水平压力： 方向水平向右。 方向垂直向下。 水 A B A B C D E A B A B A B C D E F F B A A B C B A B A B A A B A B A B A B C D