Fluid statics - mga problema ug solusyon

Fluid statics - mga problema ug solusyon

Presyon sa likido

1. Unsa ang dkalainan tali sa hydrostatic pressure sa dugon ang utok ug ang lapalapas of ang mga tiil sa usa ka tawo nga ang gitas-on kay 165 cm (pananglitan ang Densidad sa dugo = 1.0 × 10³ kg / m³, acceleration tungod sa grabidad = 10 m/s²)

Nailhan:

Gitas-on (h) = 165 cm = 165/100 m = 1.65 metros

Densidad sa dugo (ρ) = 1.0 × 10³ kg / m³

Pagpadali tungod sa grabidad (g) = 10 m/s²

Nangita: presyon sa likido

Solusyon:

P = ρ gh

P = (1.0 × 10³)(10)(1.65)

P = (1.0 × 10⁴)(1.65)

P = 1.65 x 10⁴ N / m²

U-Pipe

2. Ang tubo sa AU sa sinugdanan gipuno og tubig imbes nga usa ka tubo nga gipuno og lana, sama sa gipakita sa hulagway sa ubos. Ang densidad sa tubig kay 1000 kg/m³Kon ang gitas-on sa lana kay 8 cm ug ang gitas-on sa tubig kay 5 cm, unsa ang densidad sa lana?

Nailhan:

Densidad sa tubig = 1000 kg.m^-3

Ang gitas-on sa tubig (h)₂) = 5 sentimetros

Ang gitas-on sa lana (h)₁) = 8 sentimetros

Gipangita: densidad sa lana

Solusyon:

ρ₁ gh₁ =ρ₂ gh₂

ρ₁ h₁ =ρ₂ h₂

(1000)(5) = (ρ₂)(8)

5000 = (ρ₂)(8)

ρ₂ = 625 kg.m^-3

3. Ang tubo sa AU gipuno una og kerosene dayon gidugangan og tubig. Kon ang masa sa Ang kerosene kay 0.8 gramos/cm³ ug ang densidad sa tubig kay 1 gramo/cm³ ug ang cross-sectional area kay 1.25 cm². Tinoa kung pila kinahanglan idugang ang tubig aron ang kalainan sa gitas-on sa ang nawong sa kerosene kay 15 cm

A. 9 ml

B. 12 ml

C. 15 ml

D. 18 ml

Nailhan:

Densidad sa kerosene (ρ₁) = 0.8 gramos/cm³

Densidad sa tubig (ρ₂) = 1 gramos/cm³

Seksyon nga lugar sa tuboe = 1.25cm²

Ang kalainan sa gitas-on sa ibabaw sa kerosene (h₁) = 15 sentimetros

Gipangita: Damgo sa tubig

Solusyon:

Ang gitas-on sa tubig (h)₂):

ρ₁ gh₁ = ρ₂ gh₂

(0,8)(15)(1)(h)₂)

h₂ = 12cm

Gidaghanon sa tubig:

V = (Seksyon nga lugar sa tuboe)(gitas-on sa tubig)

V = (1.25 cm)²)(12 sentimetros)

V = 15 sentimetros³

1 ka litro = 1 dm³ = 10³ cm³

1 mililitro = 10^-3 litros = (10^-3)(10³) sentimetro³ = 1cm³

Ang gidaghanon sa tubig kay 15 cm³ = 15 mililitro

Ang saktong tubag kay C.

4. Usa ka tubo nga U nga puno sa tubig nga may densidad nga 1000 kg/m³Usa ka kolum sa tubo nga U nga puno sa gliserin nga may densidad nga 1200 kg/m³Kon ang gitas-on sa gliserin kay 4 cm, ilha ang kalainan sa gitas-on sa duha ka kolum sa tubo.

A. 0.8 sentimetros

B. 4 sentimetros

C. 8 sentimetros

D. 12 sentimetros

Nailhan:

Densidad sa tubig (ρ₁) = 1000 kg/m³

Densidad sa gliserin (ρ₂) = 1200 kg/m³

Gitas-on sa gliserin (h)₂) = 4 sentimetros

Nangita: Ang kalainan sa gitas-on sa duha ka haligi sa tubo.

Solusyon:

Ang gitas-on sa haligi sa tubo (h₁):

ρ₁ h₁ = ρ₂ h₂

(1000)(oras₁) = (1200)(4)

(1000)(oras₁) = 4800

h₁ = 4.8cm

Ang kalainan sa gitas-on sa duha ka haligi sa tubo nga U = h₁ – h₂ = 4.8 sentimetros – 4 sentimetros = 0.8 sentimetros

Ang saktong tubag kay A.

5. Usa ka tubo Naa kay ang duha ka tumoy bukas nga puno sa tubig uban sa usa ka masa of 1 g / cm³Ang sectional area sa daplin sa tubo parehas ra, nga 1 cm²Adunay mihuyop on usa ka tumoy sa tiilan sa tubo aron ang nawong sa ang tubig sa pikas tiil mosaka og 10 cm gikan sa orihinal nga posisyon niini. Kon ang pagpadali tungod sa grabidad is 10 m/s2 unya determinado ang pwersa gipalihok sa maong tawo.

A. 20 ka kilodynes

B. 10 ka kilodynes

C. 2 kilodynes

D. 1 kilodyne

Nailhan:

Usba ang tanang yunit ngadto sa Internasyonal nga sistema.

Densidad sa tubig (ρ₁) = 1 gr/cm³ = 10^-3 kilos / 10^-6 m³ = 10³ kg / m³

Ang gilapdon sa tubo (A) = 1 cm² = 10^-4 m²

Ang pagbag-o sa kolum sa tubo (h) = 10 cm = 1 dm = 10^-1 m

Pagpadali tungod sa grabidad (g) = 10 ms^-2 = 10¹ Ginang^-2

Gidaghanon sa gibalhin nga tubig (V) = (A)(h) = (1 cm²)(10 sentimetros) = 10 sentimetros³ = (10¹)(10^-6 m³) = 10^-5 m³

Gipangita: Kusog (F) nga gipalihok sa tawo.

Solusyon:

Ang puwersa nga gipalihok sa maong tawo = gibug-aton sa tubig nga may gitas-on nga 10 cm

F = w

F = mg —–> Ekwasyon sa densidad: m = ρ V

F = ρ V g

F = (10³)(10^-5)(10¹)

F = (10⁴)(10^-5)

F=10^-1 Newton —–> 1 Newton = 10⁵ dyne

F = (10^-1)(10⁵ dyne)

F=10⁴ dyne

F = 10 ka kilodynes

Ang saktong tubag kay B.

6. Usa ka tubo nga porma og Y ang gisulod nga baliktad aron ang wala nga tiil ug tuo nga tiil matuslob sa duha ka klase sa likido. Human matuslob ang duha ka tiil sa likido, ang ibabaw nga bahin sa tubo sa Y isira gamit ang tudlo ug ibira pataas, aron ang duha ka tiil sa tubo sa Y mapuno sa usa ka kolum sa lain-laing mga likido nga taas og densidad. Kung ang densidad sa unang likido kay 0.80 gram.cm^-3 ug ang ikaduhang densidad is 0.75 gramos/cm^-3, ug ang ubos nga kolum sa likido kay 8 cm, unya determinado ang kalainan sa gitas-on tali sa duha ka kolum sa likido sa U pipe.

A. 1.0666 sentimetros

B. 0.9375 sentimetros

C. 0.3533 sentimetros

D. 0.5333 sentimetros

Nailhan:

Densidad sa unang likido (ρ₁) = 0,80 gramos.cm^-3

Densidad sa ikaduhang likido (ρ₂) = 0,75 gramos.cm^-3

Ang gitas-on sa ubos nga likido (h₁) = 8 sentimetros

Gipangita: Tang kalainan sa gitas-on tali sa duha ka kolum sa likido sa U pipe

Solusyon:

Tang gitas-on sa mas taas nga mga likido (h₂):

ρ₁ h₁ = ρ₂ h₂

(0.80)(8) = (0.75)(oras)₂)

6.4 = 0.75 (oras₂)

h₂ = 6.4/0.75

h₂ = 8.5cm

Ang kalainan sa gitas-on sa mga likido = h₂ – h₁ = 8.5333 sentimetros – 8 sentimetros = 0.5333 sentimetros

Ang saktong tubag kay D.

Kusog nga molutaw

7. Usa ka bato nga may gidak-on nga 0.5 m³ gibutang sa usa ka likido nga adunay densidad nga 1.5 gr cm^-3Ang pagpadali tungod sa grabidad kay 10 ms^-2Unsa ang puwersa sa paglutaw?

Nailhan:

Gidaghanon sa bato (V) = 0.5 m³

Densidad sa tubig (ρ) = 1.5 gr cm^-3 = 1500 kg m²^-3

Pagpadali tungod sa grabidad (g) = 10 ms^-2

Nangita: kusog sa paglutaw (F_A)

Solusyon:

Ang ekwasyon sa puwersa sa paglutaw:

F_A = ρ g V = (1500 kg m^-3)(10 ms^-2)(0.5 m³) = 7500 kg m/s² = 7500 Newton

Magpalupad

8. Usa ka bloke sa yelo ang naglutaw sa dagat sama sa gipakita sa hulagway sa ubos. Ang densidad sa dagat kay 1.2 gr cm^-3 ug ang densidad sa yelo kay 0.9 gr c^-3Ang gidaghanon sa yelo sa tubig sa dagat = ……. x ang gidaghanon sa yelo sa hangin.

Nailhan:

Densidad sa dagat (ρ_Dagat) = 1.2 gramos cm^-3

Densidad sa yelo (ρ_Yelo) = 0.9 gr c^-3

Nangita: Ang gidaghanon sa yelo sa tubig sa dagat = ……. x ang gidaghanon sa yelo sa hangin.

Solusyon:

Ang gidaghanon sa yelo sa dagat = 0.75

Ang gidaghanon sa yelo sa hangin = 0.25

Ang gidaghanon sa yelo sa tubig sa dagat = 3 x ang gidaghanon sa yelo sa hangin (3 x 0.25 = 0.75).

9. Usa ka butang ang naglutaw sa usa ka likido diin 2/3 sa butang anaa sa likido. Kon ang densidad sa butang kay 0.6 gr cm³, nan unsa ang densidad sa tubig.

Nailhan:

Ang bahin sa butang sa likido = 2/3

Densidad sa butang = 0.6 g cm³ = 600 kg m²³

Nangita: ang densidad sa likido (x)

Solusyon:

Ang densidad sa likido kay 900 kg m²³

10. Ang kahoy molutaw sa tubig, diin 3/5 nga bahin sa kahoy anaa sa tubig. Kon ang densidad sa tubig kay 1 × 10³ kg / m³, unsa ang densidad sa kahoy?

Nailhan:

Bahin sa butang sa tubig = 3/5

Densidad sa tubig = 1×10³ kg / m³ = 1000 kg / m³

Gipangita: Ang densidad sa kahoy (x)

Solusyon:

Ang densidad sa kahoy kay 600 kg/m³ = 6x10² kg / m³

1. Unsa ang fluid statics?
   • Tubag: Ang fluid statics, nailhan usab nga hydrostatics, mao ang sanga sa fluid mechanics nga nagtuon sa mga pluwido nga wala’y sulod ug ang mga pwersa nga gihimo sa mga static fluid sa mga butang nga nalubog ug mga dingding sa sudlanan.
2. Sa unsang paagi nga ang presyur sa usa ka pluwido magkalahi depende sa giladmon?
   • Tubag: Sa usa ka static fluid, ang presyur motaas nga linear uban sa giladmon tungod sa gibug-aton sa fluid column nga labaw sa bisan unsang gihatag nga giladmon. Ang pagbag-o sa presyur uban sa giladmon gihatag sa $\Delta P=\rho gh$, diin $\rho$ mao ang densidad sa pluwido, $g$ mao ang pagpadali sa grabidad, ug $h$ mao ang giladmon.
3. Unsa ang prinsipyo ni Pascal?
   • Tubag: Ang prinsipyo ni Pascal nag-ingon nga ang pagbag-o sa presyur nga gigamit sa usa ka sirado nga pluwido gipasa nga wala mokunhod sa tanan nga bahin sa pluwido ug sa mga dingding sa sudlanan niini.
4. Giunsa paglihok ang usa ka hydraulic lift base sa mga prinsipyo sa fluid statics?
   • Tubag: Ang hydraulic lift naggamit sa prinsipyo ni Pascal. Kon gamay ra ang puwersa nga ipadapat sa gamay nga piston, kini makamugna og presyur sa pluwido. Kini nga presyur ipadala nga walay pagkunhod sa tibuok pluwido, nga mohatag og mas dakong puwersa sa mas dako nga piston, nga makapahimo sa lift sa pag-alsa sa bug-at nga mga butang nga gamay ra ang paningkamot.
5. Unsa ang buoyant force ug unsa ang kalabotan niini sa fluid statics?
   • Tubag: Ang puwersa sa paglutaw mao ang puwersa pataas nga gihimo sa usa ka pluwido sa bisan unsang butang nga nalubog. Sumala sa prinsipyo ni Archimedes, ang puwersa sa paglutaw sa usa ka butang katumbas sa gibug-aton sa pluwido nga gibalhin sa butang.
6. Ngano nga ang mga butang molutaw o mounlod sa mga pluwido?
   • Tubag: Ang paglutaw o pagkalunod sa usa ka butang nagdepende sa relasyon tali sa puwersa sa paglutaw ug sa gibug-aton sa butang. Kon ang puwersa sa paglutaw (tungod sa nabalhin nga pluwido) mas dako kay sa gibug-aton sa butang, kini molutaw. Kon mas dako ang gibug-aton sa butang, kini malunod.
7. Unsa ang konsepto sa hydrostatic pressure?
   • Tubag: Ang hydrostatic pressure mao ang pressure nga gihimo sa usa ka pluwido nga wala’y lihok tungod sa puwersa sa grabidad. Kini motaas nga linearly uban sa giladmon sa pluwido, ug gikalkulo isip P=P₀​+ρgh, diin P₀​ mao ang presyur sa ibabaw, $\rho$ mao ang densidad sa pluwido, $g$ mao ang pagpadali sa grabidad, ug $h$ mao ang giladmon.
8. Unsa ang kalambigitan sa presyur sa atmospera ug estatika sa pluwido?
   • Tubag: Ang atmospera mahimong isipon nga usa ka pluwido. Ang presyur sa atmospera mao ang presyur nga gihatag sa gibug-aton sa hangin ibabaw sa usa ka gihatag nga punto. Kini mokunhod uban sa kataas, susama sa pagkunhod sa presyur sa usa ka likido samtang ang usa molihok pataas sa kolum sa pluwido.
9. Unsa ang papel sa porma sa usa ka sudlanan sa pag-apod-apod sa presyur sa usa ka static fluid sa sulod niini?
   • Tubag: Sa fluid statics, ang presyur sa usa ka gihatag nga giladmon nagdepende lamang sa gitas-on sa fluid column nga labaw sa maong giladmon, dili sa porma sa sudlanan. Busa, ang presyur sa usa ka piho nga giladmon parehas bisan unsa pa ang porma sa sudlanan.
10. Unsa ang kamahinungdanon sa hydrostatic paradox?

• Tubag: Ang hydrostatic paradox nagpasiugda nga sa fluid statics, ang puwersa nga gihimo sa usa ka static fluid sa ilawom sa usa ka sudlanan nagdepende lamang sa gitas-on sa fluid column, dili sa volume niini o sa porma sa sudlanan. Busa, ang managlahing sudlanan nga adunay parehas nga gitas-on sa fluid naghatag sa parehas nga presyur sa ilang base, bisan kung kini adunay lainlaing gidaghanon sa fluid.