ፈሳሽ ስታቲስቲክስ - ችግሮች እና መፍትሄዎች

ፈሳሽ ስታቲስቲክስ - ችግሮች እና መፍትሄዎች

ፈሳሽ ግፊት

1. ቁመቱ 165 ሴ.ሜ የሆነ ሰው በአንጎል እና በእግሮቹ ጫማ መካከል ባለው የደም ሃይድሮስታቲክ ግፊት መካከል ያለው ልዩነት ምንድን ነው ( የደም ጥግግት = 1.0 × 10 ³ ኪ.ግ/ሜ ³ ፣ በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠረው ፍጥነት = 10 ሜ/ሰ ² )

የሚታወቅ፦

ቁመት (ሰ) = 165 ሴሜ = 165/100 ሜትር = 1.65 ሜትር

የደም ጥግግት (ρ) = 1.0 × 10 ³ ኪ.ግ/ሜ ³

በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠር ፍጥነት (ግ) = 10 ሜ/ሰ ²

የሚፈለግ ፈሳሽ ግፊት

መፍትሔው

P = ρ gh

ፒ = (1.0 × 10 ³ )(10)(1.65)

ፒ = (1.0 × 10 ⁴ )(1.65)

P = 1.65 x 10 ⁴ N/m ²

ዩ-ፓይፕ

2. የAU ቧንቧ መጀመሪያ ላይ የሚሞላው በዘይት በተሞላ አንድ ቱቦ ሳይሆን በውሃ ነው። የውሃ ጥግግት 1000 ኪ.ግ/ሜ ³ ነው ። የዘይቱ ቁመት 8 ሴ.ሜ እና የውሃው ቁመት 5 ሴ.ሜ ከሆነ የዘይቱ ጥግግት ስንት ነው?

የሚታወቅ፦

የውሃ ጥግግት = 1000 ኪ.ግ.ሜ ^-3

የውሃው ቁመት (ሰ ₂ ) = 5 ሴ.ሜ

የዘይቱ ቁመት (ሰ ₁ ) = 8 ሴ.ሜ

የሚፈለግ ፡ የዘይት ጥግግት

መፍትሔው

ρ ₁ ግ ₁ = ρ ₂ ግ ₂

ρ ₁ ሰዓት ₁ =ρ ₂ ሰዓት ₂

(1000)(5) = (ρ ₂ )(8)

5000 = (ρ ₂ )(8)

ρ ₂ = 625 ኪ.ግ.ሜ ^-3

3. የኤዩ ቱቦ መጀመሪያ በኬሮሲን ተሞልቶ ከዚያም ውሃ ተጨምሯል። የኬሮሲን ክብደት 0.8 ግራም/ሴሜ ³ ከሆነ እና የውሃው ጥግግት 1 ግራም/ሴሜ ³ ከሆነ እና የመስቀለኛ ክፍል ስፋት 1.25 ሴሜ ² ከሆነ ። የኬሮሲን ወለል የቁመት ልዩነት 15 ሴሜ እንዲሆን ምን ያህል ውሃ መጨመር እንዳለበት ይወስኑ።

ሀ. 9 ሚሊ ሊትር

ቢ. 12 ሚሊ ሊትር

ሲ. 15 ሚሊ ሊትር

ዲ. 18 ሚሊ ሊትር

የሚታወቅ፦

የኬሮሲን ጥግግት (ρ ₁ ) = 0.8 ግራም/ሴሜ ³

የውሃ ጥግግት (ρ ₂ ) = 1 ግራም/ሴሜ ³

የቧንቧው ክፍል ክፍል e = 1.25 ሴ.ሜ ²

የኬሮሲን ወለል ቁመት ልዩነት (h ₁ ) = 15 ሴ.ሜ

የሚፈለግበት ፡ የውሃ መጠን

መፍትሔው

የውሃው ቁመት (ሰ ₂ ):

ρ ₁ ግ ₁ = ρ ₂ ግ ₂

(0,8)(15)(1)(ሰ ₂ )

ሸ ₂ = 12 ሴ.ሜ

የውሃ መጠን:

V = ( የቧንቧው ክፍልፋይ አካባቢ e )(የውሃ ቁመት)

ቪ = (1.25 ሴሜ ² )(12 ሴሜ)

ቪ = 15 ሴ.ሜ ³

1 ሊትር = 1 dm ³ = 10 ³ ሴ.ሜ ³

1 ሚሊ ሊትር = 10 ^-3 ሊትር s = (10 ^-3 )(10 ³ ) ሴሜ ³ = 1 ሴሜ ³

የውሃው መጠን 15 ሴ.ሜ ³ = 15 ሚሊ ሊትር ነው

ትክክለኛው መልስ ሲ ነው።

^{4. 1000 ኪ.ግ/ሜ 3} በውሃ የተሞላ ቱቦ U። 1200 ኪ.ግ/ሜ ³ የሆነ ጥግግት ያለው ግሊሰሪን የተሞላ አንድ የቧንቧ U አምድ። የግሊሰሪን ቁመት 4 ሴ.ሜ ከሆነ የቧንቧው የሁለቱም አምዶች የቁመት ልዩነት ይወስኑ።

ሀ. 0.8 ሴ.ሜ

ቢ. 4 ሴ.ሜ

ሲ. 8 ሴ.ሜ

ዲ. 12 ሴ.ሜ

የሚታወቅ፦

የውሃ ጥግግት (ρ ₁ ) = 1000 ኪ.ግ/ሜ ³

የግሊሰሪን ጥግግት (ρ ₂ ) = 1200 ኪ.ግ/ሜ ³

የግሊሰሪን ቁመት (ሰ ₂ ) = 4 ሴ.ሜ

የሚፈለግ ፡ የሁለቱም የቧንቧ አምዶች የቁመት ልዩነት።

መፍትሔው

የቧንቧው አምድ ቁመት (h1 ₎ :

ρ ₁ ሰዓት ₁ = ρ ₂ ሰዓት ₂

(1000)(ሰ ₁ ) = (1200)(4)

(1000)(ሰ ₁ ) = 4800

ሸ ₁ = 4.8 ሴ.ሜ

የሁለቱም የቧንቧ አምዶች የቁመት ልዩነት U = h ₁ – h ₂ = 4.8 ሴ.ሜ – 4 ሴ.ሜ = 0.8 ሴ.ሜ

ትክክለኛው መልስ ሀ.

5. አንድ የቧንቧ መስመር ዩ ሁለት ጫፎች ያሉት ሲሆን 1 ግራም/ሴሜ ³ በውሃ የተሞሉ ናቸው ። በቧንቧው አጠገብ ያለው የክፍል ስፋት ተመሳሳይ ነው፣ ማለትም 1 ሴ.ሜ 2 ነው ። ^አንድ ሰው በቧንቧው እግር አንድ ጫፍ ላይ ስለሚነፍስ በሌላኛው እግር ላይ ያለው የውሃ ወለል ከመጀመሪያው ቦታ 10 ሴ.ሜ ከፍ ይላል። በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠረው ፍጥነት 10 ሜ/ሰ2 ከሆነ፣ ያ ሰው የሚወስደውን ኃይል ይወስኑ ።

ሀ. 20 ኪሎዳይንስ

ቢ. 10 ኪሎዳይንስ

ሲ. 2 ኪሎዳይንስ

መ. 1 ኪሎዲን

የሚታወቅ፦

ሁሉንም ክፍሎች ወደ ዓለም አቀፍ ስርዓት ይለውጡ።

የውሃ ጥግግት (ρ ₁ ) = 1 ግራም/ሴሜ ³ = 10 ^-3 ኪ.ግ / 10 ^-6 ሜትር ³ = 10 ³ ኪ.ግ/ሜ ³

የቧንቧ መስቀለኛ ክፍል ስፋት (A) = 1 ሴሜ ² = 10 ^-4 ሜ ²

የቧንቧ አምድ ለውጥ (h) = 10 ሴሜ = 1 dm = 10 ^-1 ሜትር

በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠር ፍጥነት (ግ) = 10 ms ^-2 = 10 ¹ ms ^-2

የሚንቀሳቀስ የውሃ መጠን (V) = (A)(h) = (1 ሴሜ ² )(10 ሴሜ) = 10 ሴሜ ³ = (10 ¹ )(10 ^-6 ሜ ³ ) = 10 ^-5 ሜ ³

ተፈላጊ፡- ኃይል (F) በሰውየው የተፈፀመ።

መፍትሔው

ያ ሰው የወሰደው ኃይል = 10 ሴ.ሜ ቁመት ያለው የውሃ ክብደት

ረ = ወ

F = mg —–> የጥግግት እኩልታ : m = ρ V

F = ρ V g

ረ = (10 ³ )(10 ^-5 )(10 ¹ )

ረ = (10 ⁴ )(10 ^-5 )

F = 10 ^-1 ኒውተን —–> 1 ኒውተን = 10 ⁵ ዳይኖች

F = (10 ^-1 )(10 ⁵ ዳይን)

ረ = 10 ⁴ ዳይኖች

ረ = 10 ኪሎዳይንስ

ትክክለኛው መልስ ለ ነው።

6. የY ቅርጽ ያለው ቱቦ ወደታች ተገልብጦ የግራ እግር እና የቀኝ እግር በሁለት አይነት ፈሳሽ ውስጥ እንዲጠመቁ ይደረጋል። ሁለቱም እግሮች በፈሳሹ ውስጥ ከተጠመቁ በኋላ የY ቧንቧው የላይኛው ክፍል በጣቱ ተዘግቶ ወደ ላይ ይጎተታል፣ በዚህም የY ቧንቧው ሁለት እግሮች በተለያዩ ከፍተኛ ጥግግት ፈሳሾች አምድ ይሞላሉ። የመጀመሪያው ፈሳሽ ጥግግት 0.80 ግራም.ሴሜ ^-3 እና ሁለተኛው ጥግግት 0.75 ግራም.ሴሜ ^-3 ከሆነ እና የታችኛው ፈሳሽ አምድ 8 ሴ.ሜ ከሆነ በU ፓይፕ ኢ ላይ ባሉት ሁለት ፈሳሽ አምዶች መካከል ያለውን የቁመት ልዩነት ይወስኑ ።

ሀ. 1.0666 ሴ.ሜ

ቢ. 0.9375 ሴ.ሜ

ሲ. 0.3533 ሴ.ሜ

ዲ. 0.5333 ሴ.ሜ

የሚታወቅ፦

የመጀመሪያው ፈሳሽ ጥግግት (ρ ₁ ) = 0,80 ግራም.ሴሜ ^-3

የሁለተኛው ፈሳሽ ጥግግት (ρ ₂ ) = 0,75 ግራም.ሴሜ ^-3

የታችኛው ፈሳሽ ቁመት (h ₁ ) = 8 ሴ.ሜ

የሚፈለግ ፡ በ U ቧንቧ ላይ ባሉት ሁለት ፈሳሽ አምዶች መካከል ያለው የቁመት ልዩነት

መፍትሔው

የከፍተኛ ፈሳሾች ቁመት (h2 ₎ :

ρ ₁ ሰዓት ₁ = ρ ₂ ሰዓት ₂

(0.80)(8) = (0.75)(ሰ ₂ )

6.4 = 0.75 (ሰዓት ₂ )

ሸ ₂ = 6.4 / 0.75

ሸ ₂ = 8.5 ሴ.ሜ

የፈሳሾች ቁመት ልዩነት = ሰዓት ₂ – ሰዓት ₁ = 8.5333 ሴ.ሜ – 8 ሴ.ሜ = 0.5333 ሴ.ሜ

ትክክለኛው መልስ ዲ ነው።

የሚነፋ ኃይል

^{7. 0.5 ሜትር 3} የሆነ መጠን ያለው ድንጋይ 1.5 ግራም ሴ.ሜ ^-3 ጥግግት ባለው ፈሳሽ ውስጥ የተቀመጠ ። በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠረው ፍጥነት 10 ms ^-2 ነው ። የሚንሳፈፍ ኃይል ምንድን ነው?

የሚታወቅ፦

የድንጋይ መጠን (V) = 0.5 ሜ ³

የውሃ ጥግግት (ρ) = 1.5 ግራም ሴሜ ^–3 = 1500 ኪ.ግ ሜ ^-3

በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠር ፍጥነት (ግ) = 10 ms ^-2

ተፈላጊ ፡ የሚንሳፈፍ ኃይል ( _FA )

መፍትሔው

የመንሳፈፊያ ኃይል እኩልታ፡

F _A = ​​​​ρ g V = (1500 ኪ.ግ. m ^-3 )(10 ms ^-2 )(0.5 ሜ ³ ) = 7500 ኪ.ግ. m/s ² = 7500 ኒውተን

ተንሳፋፊ

8. ከታች ባለው ስእል እንደሚታየው አንድ የበረዶ ክምችት በባህር ውስጥ ይንሳፈፋል። የባህር ጥግግት 1.2 ግራም ሴ.ሜ ^-3 ሲሆን የበረዶ ጥግግት ደግሞ 0.9 ግራም ሐ ^-3 ነው ። በባህር ውሃ ውስጥ ያለው የበረዶ መጠን = …… x በአየር ውስጥ ያለው የበረዶ መጠን።

የሚታወቅ፦

የባህር ጥግግት (ρ _ባህር ) = 1.2 ግራም ሴሜ ^–3

የበረዶ ጥግግት (ρ _በረዶ ) = 0.9 ግራም c ^–3

የሚፈለግ፦ በባህር ውሃ ውስጥ ያለው የበረዶ መጠን = …… x በአየር ውስጥ ያለው የበረዶ መጠን።

መፍትሔው

በባህር ውስጥ የበረዶ መጠን = 0.75

በአየር ውስጥ የበረዶ መጠን = 0.25

በባህር ውሃ ውስጥ ያለው የበረዶ መጠን = በአየር ውስጥ ያለው የበረዶ መጠን 3 እጥፍ (3 x 0.25 = 0.75)።

9. አንድ ነገር 2/3ኛው የነገሩ ፈሳሽ ውስጥ ባለበት ፈሳሽ ውስጥ ይንሳፈፋል። የነገሩ ጥግግት 0.6 ግራም ሴ.ሜ ³ ከሆነ የውሃ ጥግግት ስንት ነው?

የሚታወቅ፦

በፈሳሽ ውስጥ ያለው የእቃው ክፍል = 2/3

የነገሩ ጥግግት = 0.6 ግራም ሴሜ ³ = 600 ኪ.ግ ሜ ³

የሚፈለግ ፡ የፈሳሹ ጥግግት (x)

መፍትሔው

የፈሳሹ ጥግግት 900 ኪ.ግ. ሜ ^{3 ነው።}

10. እንጨት በውሃ ውስጥ ይንሳፈፋል፣ 3/5ኛው የእንጨት ክፍል በውሃ ውስጥ ነው። የውሃው ጥግግት 1 × 10 ³ ኪ.ግ/ሜ ³ ከሆነ የእንጨት ጥግግት ስንት ነው?

የሚታወቅ፦

በውሃ ውስጥ ያለው የነገር ክፍል = 3/5

የውሃ ጥግግት = 1×10 ³ ኪ.ግ/ሜ ³ = 1000 ኪ.ግ/ሜ ³

የሚፈለግ ፡ የእንጨት ጥግግት (x)

መፍትሔው

የእንጨት ጥግግት 600 ኪ.ግ/ሜ ³ = 6 x 10 ² ኪ.ግ/ሜ ³

1. ፈሳሽ ስታቲክስ ምንድን ነው?
   • መልስ: ፈሳሽ ስታቲክስ፣ ሃይድሮስታቲክስ በመባልም የሚታወቀው፣ በእረፍት ላይ ያሉ ፈሳሾችን እና በተጠመቁ ነገሮች እና በኮንቴይነሮች ግድግዳዎች ላይ የሚያሳድሩትን ኃይል የሚያጠና የፈሳሽ ሜካኒክስ ቅርንጫፍ ነው።
2. በፈሳሽ ውስጥ ያለው ግፊት እንደ ጥልቀት እንዴት ይለያያል?
   • መልስ: በማይንቀሳቀስ ፈሳሽ ውስጥ፣ ከማንኛውም ጥልቀት በላይ ባለው የፈሳሽ አምድ ክብደት ምክንያት ግፊቱ በጥልቀት በመስመራዊ ሁኔታ ይጨምራል። የግፊት ለውጥ ከጥልቀት ጋር የሚሰጠው በ $\Delta P=\rho gh$የት $\rho$ የፈሳሽ ጥግግት ነው፣ $g$ የስበት ፍጥነት መጨመር ነው፣ እና $h$ ጥልቀት ነው።
3. የፓስካል መርህ ምንድን ነው?
   • መልስ: የፓስካል መርህ እንደሚያመለክተው በተዘጋ ፈሳሽ ላይ የሚፈጠረው የግፊት ለውጥ ወደ ሁሉም የፈሳሹ ክፍሎች እና ወደ መያዣው ግድግዳዎች ሳይቀንስ ይተላለፋል።
4. የሃይድሮሊክ ሊፍት በፈሳሽ ስታቲስቲክስ መርሆዎች ላይ በመመስረት እንዴት ይሰራል?
   • መልስ: የሃይድሮሊክ ሊፍት የፓስካልን መርህ ይጠቀማል። ትንሽ ኃይል በትንሽ ፒስተን ላይ ሲተገበር በፈሳሹ ውስጥ ግፊት ይፈጥራል። ይህ ግፊት በፈሳሹ ውስጥ ሳይቀንስ ይተላለፋል፣ በትልቁ ፒስተን ላይ በጣም ትልቅ ኃይልን ያንቀሳቅሳል፣ ይህም አንስተው በአንጻራዊ ሁኔታ ሲታይ ከባድ ነገሮችን በአንጻራዊ ሁኔታ በትንሽ ጥረት እንዲያነሳ ያስችለዋል።
5. የሚንሳፈፍ ኃይል ምንድን ነው እና ከፈሳሽ ስታቲስቲክስ ጋር እንዴት ይዛመዳል?
   • መልስ: የሚንሳፈፍ ኃይል ማለት በማንኛውም የተጠመቀ ነገር ላይ ፈሳሽ የሚፈጥረው ወደ ላይ የሚወጣ ኃይል ነው። በአርኪሜድስ መርህ መሠረት፣ በአንድ ነገር ላይ የሚንሳፈፍ ኃይል በእቃው ከተፈናቀለው ፈሳሽ ክብደት ጋር እኩል ነው።
6. ነገሮች በፈሳሽ ውስጥ የሚንሳፈፉት ወይም የሚሰምጡት ለምንድን ነው?
   • መልስ: አንድ ነገር የሚንሳፈፍ ወይም የሚሰምጥ መሆኑ የሚወሰነው በሚንሳፈፍ ኃይል እና በእቃው ክብደት መካከል ባለው ግንኙነት ላይ ነው። የሚንሳፈፍ ኃይል (በሚፈናቀለው ፈሳሽ ምክንያት) ከእቃው ክብደት የሚበልጥ ከሆነ ይንሳፈፋል። የእቃው ክብደት ከፍ ካለ ይሰምጣል።
7. የሃይድሮስታቲክ ግፊት ጽንሰ-ሀሳብ ምንድነው?
   • መልስ: ሃይድሮስታቲክ ግፊት ማለት በእረፍት ላይ ባለ ፈሳሽ የሚፈጠረው ግፊት በስበት ኃይል ምክንያት ነው። በፈሳሹ ውስጥ ካለው ጥልቀት ጋር በመስመራዊ ሁኔታ ይጨምራል፣ እና እንደ ይሰላል P=P₀​+ρghየት P₀​ በላዩ ላይ ያለው ግፊት ነው፣ $\rho$ የፈሳሽ ጥግግት ነው፣ $g$ የስበት ፍጥነት መጨመር ነው፣ እና $h$ ጥልቀት ነው።
8. የከባቢ አየር ግፊት ከፈሳሽ ስታቲስቲክስ ጋር እንዴት ይዛመዳል?
   • መልስ: ከባቢ አየር እንደ ፈሳሽ ሊቆጠር ይችላል። የከባቢ አየር ግፊት ከተወሰነ ቦታ በላይ ባለው የአየር ክብደት የሚፈጠረው ግፊት ነው። ከፍታ ሲጨምር ይቀንሳል፣ ልክ በፈሳሽ አምድ ውስጥ ወደ ላይ ሲንቀሳቀስ በፈሳሽ ውስጥ ያለው ግፊት እንዴት እንደሚቀንስ።
9. የአንድ ኮንቴይነር ቅርፅ በውስጡ ባለው የማይንቀሳቀስ ፈሳሽ የግፊት ስርጭት ውስጥ ምን ሚና ይጫወታል?
   • መልስ: በፈሳሽ ስታቲክሶች ውስጥ፣ በተወሰነ ጥልቀት ላይ ያለው ግፊት የሚወሰነው ከዚያ ጥልቀት በላይ ባለው የፈሳሽ አምድ ቁመት ላይ ብቻ ነው፣ በእቃው ቅርፅ ላይ አይደለም። ስለዚህ፣ በተወሰነ ጥልቀት ላይ ያለው ግፊት የእቃው ቅርፅ ምንም ይሁን ምን ተመሳሳይ ነው።
10. የሃይድሮስታቲክ ፓራዶክስ ጠቀሜታ ምንድነው?

• መልስ: የሃይድሮስታቲክ ፓራዶክስ እንደሚያሳየው በፈሳሽ ስታቲስቲክስ ውስጥ፣ በኮንቴይነር ግርጌ ላይ የማይንቀሳቀስ ፈሳሽ የሚፈጥረው ኃይል የሚወሰነው በፈሳሽ አምድ ቁመት ላይ ብቻ ነው፣ መጠኑ ወይም የእቃው ቅርፅ አይደለም። ስለዚህ፣ ተመሳሳይ የፈሳሽ ቁመት ያላቸው በጣም የተለያዩ ኮንቴይነሮች የተለያዩ መጠን ያላቸው ፈሳሽ ቢይዙም እንኳ በመሠረታቸው ላይ ተመሳሳይ ግፊት ያደርጋሉ።