Методические указания для решения задачи № 1

 

При решении задачи вариантов 1 — 10 давление в правом колене манометра Р_с можно определить двумя способами:

1. Р_с1 равняется сумме давления атмосферы на уровне А и давления
воздуха высотой столба (Н + h).

2. Р _{c 2} равняется сумме давления атмосферы на уровне А и давления
газа высотой столба Н, и давления спирта высотой столба h.

Приравняв Рс₁ = Рс₂ и решив уравнение получим искомую величину ρ_{2 .}

При решении задачи вариантов 11 — 20 исходим из следующего. Так как жидкость находится в равновесии, то давления на уровне 1 — 1 в колене манометра равны, как давления в точках одного и того же объема однородной покоящейся жидкости, расположенных на одной горизонтали.

Тогда давление Р₁ в правой трубке создано давлением атмосферы и давлением столба жидкости плотностью ρ_{1 .}

Давление Р₂ в левой трубке создано давлением газа в баллоне Р и давлениями жидкостей плотностью ρ ₁ и ρ ₂. Так как жидкость находится в равновесии, то Р₁, = Р₂.

Для вариантов 21-30. Так как жидкость находится в равновесии, то давления на уровне 1 — 1 в колене манометра равны, как давления в точках одного и того же объема однородной жидкости, расположенных на одной горизонтали.

Составляем условия равновесия относительно уровня 1 — 1 в левом и правом коленях.

Давление слева Р₁, состоит из давления в трубопроводе А, давления столба ртути Р_рт минус давление столба воды высотой h ₁.

Давление справа Р₂ состоит из давления столба воды высотой h ₂. Из этого равенства Р₁=Р₂ выражаем искомую разность давлений. 

Задача №2

Вариант 1-10

Определить силу давления на плоский прямоугольный затвор и центр давления. Глубина воды в верхнем бьефе h₁, в нижнем бьефе – h₂. Ширина затвора b. воды.

 

 

Вариант 11-20

       Затвор квадратного сечения со стороной а, может вращаться вокруг горизонтальной оси О, проходящей через центр затвора. Определить силу F, которую нужно приложить к нижней кромке затвора, чтобы его закрыть, если глубина воды перед затвором h. В штольне справа воздух. Трением пренебречь, ρ _в =1000 кг/м³.

 

Вариант 21-30

На вертикальной стенке резервуара, в котором хранится масло с ρ =900 кг/м³ устроено отверстие, перекрытое прямоугольным плоским затвором высотой а. Уровень масла находится на h м выше верхней кромки затвора. Затвор вращается вокруг шарнира А. Определить ширину затвора, чтобы при его закрытии сила не превышала F.

 

	Дано
	h1, м	h2, м	b, м	h, м	a, м	F, H
1	5	1,2	3
2	6	1,4	3,5
3	8	1,6	4
4	9	2	5
5	10	2,4	6
6	12	2	6
7	11	2,2	5
8	4	1	1
9	7	1,5	4
10	3	1	0,5
11				3,2	2
12				4	2,2
13				4	2,4
14				4,2	2,6
15				6	3
16				4,5	2,8
17				4,4	1,8
18				3	1,6
19				4,2	3,2
20				4,6	3,6
21				0,5	0,3	157
22				0,8	0,5	160
23				0,8	0,8	180
24				1,4	1	200
25				1,6	1,2	220
26				1,8	1,4	240
27				0,8	0,6	160
28				1	0,4	158
29				1,8	1,6	300
30				2	2	320