24 příkladů otázek z oblasti dynamiky tekutin
Torriceliho věta
1. Velká vana naplněná vodou a kohoutek, jak je znázorněno na obrázku. Pokud g = 10 ms -2 , pak je rychlost stříkající vody z kohoutku...
A. 3 ms-1
B. 8 ms -1
C. 9 ms -1
D. 30 ms -1
E. 900 ms -1
Diskuse
Je známo, že :
Výška (v) = 85 cm – 40 cm = 45 cm = 0,45 metru
Gravitační zrychlení (g) = 10 m/ s²
Otázka : Rychlost stříkající vody z kohoutku (v)
Odpověď :
Torricelliho věta říká, že rychlost vody stříkající otvorem ve vzdálenosti h od hladiny vody je stejná jako rychlost vody volně padající z výšky h.
Rychlost vodní sprchy se vypočítá pomocí vzorce pro volný pád v t 2 = 2 gh
v t 2 = 2 gh = 2(10)(0,45) = 9
v t = √9 = 3 m/s
Správná odpověď je A.
2. Vodní nádrž má ve stěně otvor (viz obrázek). Rychlost vody při výstupu z otvoru je… (g = 10 ms -2 )
A. 12 ms-1
B. 10 ms -1
C. 6 ms -1
D. 5 ms -1
E. 2 ms -1
Diskuse
Je známo, že :
Výška (v) = 1,5 m – 0,25 m = 1,25 metru
Gravitační zrychlení (g) = 10 m/ s²
Otázka : Rychlost vody, když vytéká z otvoru (v)
Odpověď :
v t 2 = 2 gh = 2(10)(1,25) = 25
v t = √25 = 5 m/s
Správná odpověď je D.
3. Vodní nádrž obsahuje vodu o výšce 1 metru (g = 10 ms -2 ) a ve stěně je otvor (viz obrázek). Rychlost vody vytékající z otvoru je...
A. 1 ms-1
B. 2 ms -1
C. 4 ms -1
D. 8 ms -1
E. 10 ms -1
Diskuse
Je známo, že :
Výška (v) = 1 m – 0,20 m = 0,8 metru
Gravitační zrychlení (g) = 10 m/ s²
Otázka : Rychlost vody, když vytéká z otvoru (v)
Odpověď :
v t 2 = 2 gh = 2(10)(0,8) = 16
v t = √16 = 4 m/s
Správná odpověď je D.
4. Válec je naplněn ideální kapalinou. Na jeho stěně, 20 cm od horního okraje, je malý otvor (mnohem menší než objem válce), kterým kapalina může vytékat (jak je znázorněno na obrázku). Jaká je rychlost vodního paprsku z malého otvoru?
A. 1,0 ms-1 
B. 2,0 ms –1
C. 3,0 ms –1
D. 5,0 ms –1
E. 5,5 ms –1
Diskuse
Je známo, že:
Vzdálenost otvoru od povrchu (v) = 20 cm = 0,2 metru
Gravitační zrychlení (g) = 10 m/ s²
Otázka: Jakou rychlostí tryská vodní paprsek z malého otvoru?
Odpověď:
Torriceliho věta říká, že rychlost vody tryskající z otvoru je stejná jako rychlost vody volně padající z výšky h. Matematicky:

Správná odpověď je B.
5. Vodní nádrž má velký průřez s malým otvorem v bodě A. Rychlost vody vytékající z otvoru A je...
A. přímo úměrná h
B. je přímo úměrná h₁
C. je přímo úměrné √h
D. je přímo úměrná h²
E. je přímo úměrné ( h1 – h2 )
Diskuse
Bernoulliho rovnice:
P1 + 1/2 ρv1/ 2 + ρgh1 = P2 + 1/2 ρv2 / 2 + ρgh2
Popis: P 1 = tlak 1, v 1 = rychlost 1, h 1 = výška 1, ρ = hustota, g = gravitační zrychlení, P 2 = tlak 2, v 2 = rychlost 2, h 2 = výška 2
Tuto rovnici lze použít k odvození rovnice pro výpočet rychlosti vody vytékající z otvoru A. Pokud je horní část nádrže otevřená, pak P1 = tlak vzduchu nad hladinou vody. Pokud je v bodě A malý otvor, pak P2 = tlak vzduchu vně malého otvoru. Tlak vzduchu kdekoli v blízkosti nádrže musí být stejný, takže P1 = P2 . P1 a P2 lze tedy z Bernoulliho rovnice vyloučit.
1/2 ρ v 1 2 + ρ gh 1 = 1/2 ρ v 2 2 + ρ gh 2
Otvor v A je malý, takže voda vytékající otvorem má velkou rychlost, zatímco povrch vany je velký, takže rychlost klesání hladiny vody je malá. Hodnota v² se tedy blíží nule , takže 1/2 ρ v²² je z rovnice vyloučeno.

Popis: v 1 = rychlost vody vytékající z otvoru A, g = gravitační zrychlení = 9,8 m/s 2 , h = vzdálenost mezi otvorem A a hladinou vody.
Správná odpověď je C.
6. Trubice obsahuje ideální kapalinu. Ve stěně jsou dva malé otvory (mnohem menší než průřez trubice), kterými kapalina vytéká (jak je vidět na obrázku). Poměr mezi x 1 a x 2 je…..
A. 2 : 3
B. 3 : 5
C. 2:5
O. 4:5
E. 3:4
Diskuse
Nejprve vypočítejte rychlost vody opouštějící trubici. Torriceliho věta říká, že rychlost vody opouštějící trubici je stejná jako rychlost vody, když volně padá z výšky, kde h 1 = 20 cm = 0,2 metru a h 2 = 50 cm = 0,5 metru.


Správná odpověď je D.
Rovnice kontinuity
7. Voda proudí z potrubí A do potrubí B a dále do potrubí C. Poměr plochy průřezu potrubí A k ploše průřezu potrubí C je 8:3. Pokud je průtok v potrubí A roven v, pak je průtok v potrubí C...
A. 3/8 v
B. V.
C. 8/3 v
D. 3 v
E. 8 v
Diskuse
Je známo, že:
Plocha průřezu A (A A ) = 8
Plocha průřezu C (AC ) = 3
Průtok v potrubí A (v A ) = v
Otázka: Průtok v potrubí C (v C )
Odpověď:
Vzorec rovnice kontinuity:
A A v A = A C v C
8 V = 3 V C
v C = 8/3 v
Správná odpověď je C.
8. Potrubí o průměru 12 cm se na jednom konci zužuje na průměr 8 cm. Pokud je rychlost proudění v části potrubí s větším průměrem 10 cm/s, pak je rychlost proudění na úzkém konci…
A. 22,5 cm/s
B. 4,4 cm/s
cca 2,25 cm/s
D. 0,44 cm/s
V. 0,225 cm/s
Diskuse
Je známo, že:
Průměr 1 (d² ) = 12 cm, poloměr 1 (r² ) = 6 cm
Průměr 2 (d² ) = 8 cm, poloměr 2 (r² ) = 4 cm
Průtok 1 (v1 ) = 10 cm/s
Hledá se: průtok 2 (v 2 )
Odpověď:
Plocha průřezu 1 (A 1 ) = π r 2 = π 6 2 = 36π cm 2
Plocha průřezu 2 (A 2 ) = π r 2 = π 4 2 = 16π cm 2
Rovnice kontinuity tekutiny:
A1 proti 1 = A2 proti 2
(36π)(10) = (16π) ⁻²
(36)(10) = (16) v 2
360 = (16) v 2
v2 = 360/16
v² = 22,5 cm/s
Správná odpověď je A.
9. Kapalina proudí potrubím, jak je znázorněno na následujícím obrázku. Pokud je plocha průřezu A1 = 8 cm2 , A2 = 2 cm2 a rychlost kapaliny v2 = 2 m/s, pak je velikost v1 …
A. 0,5 ms-1
B. 1,0 ms -1
C. 1,5 ms -1
D. 2,0 ms -1
E. 2,5 ms -1
Diskuse
Je známo, že :
Plocha průřezu 1 (A² ) = 1 cm²
Plocha průřezu 2 (A² ) = 2 cm²
Rychlost kapaliny v průřezu 2 (v2 ) = 2 m/s
Hledaná rychlost kapaliny v průřezu 1 ( v1 )
Odpověď :
Rovnice kontinuity tekutiny :
A1 proti 1 = A2 proti 2
8 v 1 = (2)(2)
8 proti 1 = 4
v 1 = 4 / 8 = 0,5 m/s
Správná odpověď je A.
10. Podívejte se na obrázek! Pokud je průměr většího průřezu dvojnásobkem průměru malého průřezu, rychlost proudění kapaliny v malé trubce je ….
A. 01 ms-1
B. 04 ms −1
C. 08 ms −1
D. 16 ms −1
E. 20 ms −1
Diskuse
Je známo, že :
Velký průměr průřezu (d1 ) = 2
Poloměr velkého průřezu (r1 ) = ½ d1 = ½ (2) = 1
Velká plocha průřezu ( A 1 ) = π r 1 2 = π (1) 2 = π (1) = π
Malý průměr průřezu (d² ) = 1
Malý poloměr průřezu (r² ) = ½ d² = ½ (1) = ½
Malý průřez ( A 2 ) = π r 2 2 = π (1/2) 2 = π (1/4) = ¼ π
Rychlost proudění kapaliny ve velkém průřezu ( v1 ) = 4 m/s
Otázka : rychlost proudění tekutiny v malém průřezu ( v2 )
Odpověď :
Rovnice kontinuity tekutiny :
A1 proti 1 = A2 proti 2
π4 = ¼π( v2 )
4 = ¼ ( v² )
v² = 8 m/ s²
Správná odpověď je C.
Bernoulliho princip a rovnice
11. Níže uvedené tvrzení se týká vztlakové síly letadla, konkrétně...
A. Tlak vzduchu nad křídlem je větší než tlak vzduchu pod křídlem.
B. Tlak vzduchu pod křídly neovlivňuje vztlak letadla.
C. Rychlost proudění vzduchu nad křídlem je větší než rychlost proudění vzduchu pod křídlem.
D. Rychlost proudění vzduchu nad křídlem je menší než rychlost proudění vzduchu pod křídlem.
E. Rychlost proudění vzduchu neovlivňuje vztlak letadla.
Diskuse
Vzorec pro výpočet tlaku: P = F / A, kde P = tlak, F = síla, A = plocha povrchu.
Na základě tohoto vzorce je tlak přímo úměrný síle. Takže pokud je tlak vzduchu větší, bude větší i tlačná síla vzduchu. Síla je to, co způsobuje pohyb objektů, nikoli tlak.
Bernoulliho princip říká, že pokud je rychlost vzduchu vysoká, pak je tlak nízký, a pokud je rychlost vzduchu nízká, pak je tlak vysoký.
Aby letadlo vzneslo, musí být tah vzduchu pod křídly větší. Tah je větší, když je tlak vzduchu pod křídly větší. Tlak vzduchu pod křídly je větší, když je rychlost vzduchu pod křídly nízká.
Správná odpověď je C.
12. Věnujte pozornost následujícím tvrzením!
(1) vztlaková síla na letadle
(2) hydraulické čerpadlo
(3) sprej proti komárům
(4) horkovzdušné balóny mohou vzlétnout
Výše uvedené tvrzení, jehož princip fungování je založen na Bernoulliho zákoně, je...
A. (1) a (2)
B. (1) a (3)
C. (2) a (4)
D. (1), (2) a (4)
E. (1), (3) a (4)
Diskuse
Výroky, jejichž pracovní principy jsou založeny na Bernoulliho zákoně, jsou (1) vztlak v letadlech a (3) postřikovače proti komárům. (2) Hydraulická čerpadla fungují na principu Pascalova zákona. (4) Horkovzdušné balóny mohou vzlétnout na principu Archimédova zákona (vztlak).
Správná odpověď je B.
13. Na obrázku je voda čerpána kompresorem o tlaku 120 kPa do spodního potrubí (1) a proudí nahoru rychlostí 1 ms -1 (g = 10 ms -2 a hustota vody je 1000 kg.m -3 ). Tlak vody v horním potrubí (II) je….
A. 52,5 kPa
B. 67,5 kPa
cca 80,0 kPa
D. 92,5 kPa
E. 107,5 kPa
Diskuse
Je známo, že:
Poloměr velké trubky (r1 ) = 12 cm
Poloměr malé trubky (r² ) = 6 cm
Tlak vody ve velkém potrubí (p1 ) = 120 kPa = 120 000 Pascal
Rychlost vody ve velkém potrubí (v1 ) = 1 ms⁻¹
Výška velkého potrubí (h1 ) = 0 m
Výška malého potrubí (h² ) = 2 m
Gravitační zrychlení (g) = 10 ms -2
Hustota vody = 1000 kg.m⁻³
Otázka: Tlak vody v potrubí 2 ( p2 )
Odpověď:
Rychlost vody v potrubí 2 se vypočítá pomocí rovnice kontinuity:
A1 proti 1 = A2 proti 2
(π r 1 2 )(v 1 ) = (π r 2 2 )(v 2 )
(r 1 2 )(v 1 ) = (r 2 2 ) (v 2 )
(r 1 2 )(v 1 ) = (r 2 2 ) (v 2 )
(12² ) ( 1 m/s) = (6² )( v² )
144 = 36 v 2
v2 = 144 / 36
v² = 4 m/ s²
Tlak vody v potrubí 2 se vypočítá pomocí Bernoulliho rovnice:

14. Níže uvedené tvrzení týkající se vztlakové síly letadla je správné...
A. Tlak vzduchu nad křídlem je větší než tlak vzduchu pod křídlem.
B. Tlak vzduchu pod křídly neovlivňuje vztlak letadla.
C. Rychlost proudění vzduchu nad křídlem je větší než rychlost proudění vzduchu pod křídlem.
D. Rychlost proudění vzduchu nad křídlem je menší než rychlost proudění vzduchu pod křídlem.
E. Rychlost proudění vzduchu neovlivňuje vztlak letadla.
Diskuse
Porovnejte diskusi o předchozí otázce.
Správná odpověď je C.
15. Křídla letadla jsou navržena tak, aby měla maximální vztlak směrem nahoru, jak je znázorněno na obrázku. Pokud je v rychlost proudění vzduchu a P tlak vzduchu, pak je podle Bernoulliho principu konstrukce provedena tak, aby...
A. v.A > vB takže P.A > PB
B. v A > v B , takže P A < P B
C. v A < v B , takže P A < P B
D. v A < v B , takže P A > P B
E. v A > v B , takže P A = P B
Diskuse
Aby křídlo letadla mělo vztlak směrem nahoru, musí být tah vzduchu na spodní části křídla větší než tah na horní části křídla.
Tahová síla pod křídlem je větší, pokud je tlak vzduchu pod křídlem větší.
Bernoulliho princip říká, že tlak vzduchu pod křídlem je velký, když je rychlost vzduchu pod křídlem malá.
Takže v A > v B , takže P A < P B
Správná odpověď je B.
16. Věnujte pozornost následujícímu tvrzení!
(1) venturimetr
(2) sprej proti komárům
(3) barometr
(4) teploměr
Tvrzení týkající se aplikace Bernoulliho zákona je...
A. (1) a (2)
B. (1) a (3)
C. (1) a (4)
D. (2) a (3)
E. (2) a (4)
Diskuse
Výroky, jejichž pracovní principy jsou založeny na Bernoulliho zákonu, jsou (1) venturimetr a (2) postřikovač proti komárům. (3) barometr, jehož pracovní princip je založen na hydrostatickém tlaku (4) rtuťový nebo lihový teploměr, jehož pracovní princip je založen na roztažnosti.
Správná odpověď je A.
17. Věnujte pozornost následujícímu tvrzení!
(1) hydraulické čerpadlo
(2) karburátor
(3) venturimetr
(4) teploměr
Nástroje, jejichž princip fungování je založen na Bernoulliho zákonu, jsou...
A. (1) a (2)
B. (1) a (3)
C. (1) a (4)
D. (2) a (3)
E. (2) a (4)
Diskuse
Tvrzení, jejichž principy fungování jsou založeny na Bernoulliho zákonu, jsou (2) karburátory a (3) venturimetry. (1) hydraulická čerpadla, jejichž principy fungování jsou založeny na hydrostatickém tlaku, Pascalův zákon. (4) rtuťové nebo lihové teploměry, jejichž principy fungování jsou založeny na roztažnosti.
Správná odpověď je D.
18. Podívejte se na následující obrázek!
Pokud je velké potrubí umístěno 5 m nad zemí a malé potrubí 1 m nad zemí. Rychlost proudění vody ve velkém potrubí je 36 km.h⁻¹ s tlakem 9,1 x 10⁶ Pa , zatímco tlak v malém potrubí je 2.10⁶ Pa , pak rychlost vody v malém potrubí je… (hustota vody = 10⁻³ kg.m⁻³ ).
A. 10 ms-1
B. 20 ms -1
C. 30 ms -1
D. 40 ms -1
E. 50 ms -1
Diskuse
Je známo, že:
Tlak vody ve velkém potrubí (p1 ) = 9,1 x 10 Pascal = 5 910.000 Pascal
Tlak vody v malém potrubí (p² ) = 2 x 10⁶ Pascal = 200 000 Pascal
Rychlost vody ve velkém potrubí (v1 ) = 36 km/h = 36(1000)/(3600) = 36000/3600 =10 m/s
Výška velkého potrubí (h1 ) = -4 metry
Výška malého potrubí (h² ) = 0 metrů
Gravitační zrychlení (g) = 10 ms -2
Hustota vody = 1000 kg.m⁻³
Otázka: Rychlost vody v malém potrubí ( v2 )
Odpověď:
Rychlost vody v malém potrubí (v² ) se vypočítá pomocí Bernoulliho rovnice:

Správná odpověď je D.
19. Potrubí o poloměru 15 cm je připojeno k jinému potrubí o poloměru 5 cm. Obě jsou ve vodorovné poloze. Pokud je průtok vody ve velkém potrubí 1 ms -1 při tlaku 10 5 N m -2 , pak je tlak v malém potrubí (hustota vody 1 g cm -3 ) ...
A. 10 000 N m -2
B. 15 000 N m -2
cca 30.000 2 N m⁻²
D. 60 000 N m -2
E. 90 000 N m -2
Diskuse
Je známo, že:
Poloměr velké trubky (r1 ) = 15 cm = 0,15 m
Poloměr malé trubky (r² ) = 5 cm = 0,05 m
Tlak vody ve velkém potrubí (p1 ) = 105 N m⁻² = 100 000 N m⁻²
Rychlost vody ve velkém potrubí (v1 ) = 1 ms⁻¹
Gravitační zrychlení (g) = 10 ms -2
Hustota vody = 1 gr cm⁻³ = 1000 kg⁻³
Obě trubky jsou ve vodorovné poloze, takže rozdíl ve výšce trubky (Δh) = 0.
Otázka: Tlak v malém potrubí ( p2 )
Odpověď:
Rychlost vody v potrubí 2 se vypočítá pomocí rovnice kontinuity:
A1 proti 1 = A2 proti 2
(π r 1 2 )(v 1 ) = (π r 2 2 )(v 2 )
(r 1 2 )(v 1 ) = (r 2 2 ) (v 2 )
(0,15² ) ( 1 m/s) = (0,05² )( v² )
0,0225 = 0,0025 v 2
v2 = 0,0225 / 0,0025
v² = 9 m/ s²
Tlak v malém potrubí (p² ) se vypočítá pomocí Bernoulliho rovnice:

Správná odpověď je D.
Bernoulliho princip
20. Podívejte se na obrázek repelentního postřikovače proti komárům na následujícím obrázku! P představuje tlak a v představuje průtok repelentní kapaliny proti komárům. Abyste repelentní kapalinu dostali ven, musíte...
A. v.A = vB a P.A = PB
B. v A > v B a P A > P B
C. v A > v B a P A < P B
D. v A < v B a P A > P B
E. v A < v B a P A < P B
Diskuse
v A > v B
p A < p B
Správná odpověď je C.
21. Křídla letadla jsou navržena tak, aby měla maximální vztlak směrem nahoru, jak je znázorněno na obrázku. Pokud je v rychlost proudění vzduchu a P tlak vzduchu, pak je podle Bernoulliho principu konstrukce provedena tak, že...
A. v.A > vB takže P.A > PB
B. v A > v B , takže P A < P B
C. v A < v B , takže P A < P B
D. v A < v B , takže P A > P B
E. v A > v B , takže P A = P B
Diskuse
Aby křídlo letadla mělo vztlak směrem nahoru, musí být tah vzduchu na spodní části křídla větší než tah na horní části křídla.
Tah na spodní straně křídla je větší, pokud je tlak vzduchu na spodní straně křídla větší. P = F/A, kde tlak P je přímo úměrný F. Čím větší tlak, tím větší je síla.
Bernoulliho princip říká, že tlak vzduchu pod křídlem je velký, když je rychlost vzduchu pod křídlem malá.
Takže v A > v B , takže P A < P B
Správná odpověď je B.
Torriceli
22. Vodní nádrž o výšce 100 cm je zcela naplněna vodou. Otvor Q se nachází 10 cm nad povrchem země. Vzdálenost vodorovného paprsku vody (x) je…
A. 0,2 m
B. 0,3 m
cca 0,6 m
D. 0,9 m
V. 1,0 m
Diskuse
Je známo, že:
Vzdálenost otvoru od hladiny vody (v) = 100 cm – 10 cm = 90 cm = 0,9 metru
Gravitační zrychlení (g) = 10 m/ s²
Otázka: Vzdálenost horizontálního vodního paprsku (x)
Odpověď:
Rychlost vody vytékající z otvoru
Torriceliho věta říká, že rychlost vodního paprsku vycházejícího z otvoru je stejná jako rychlost vody volně padající z výšky h. Matematicky:

Popis: v = rychlost, g = gravitační zrychlení, h = vzdálenost otvoru od hladiny vody
Rychlost vodního paprsku vycházejícího z otvoru:
![]()
Časový interval, za který voda dosáhne povrchu země
Pohyb vody z otvoru, dokud nedosáhne země, je parabolický pohyb, kde trajektorie je znázorněna na obrázku na boku. Parabolický pohyb se skládá ze dvou typů pohybu, a to vertikálního a horizontálního pohybu. Horizontální pohyb se analyzuje jako rovnoměrný lineární pohyb a pohyb ve vertikálním směru je v tomto případě analyzován jako volný pád.
Nejprve vypočítejte časový interval, po který je voda ve vzduchu, pomocí vzorce pro volný pád.
Je známo, že:
Výška otvoru (y) = 10 cm = 0,1 metru
Gravitační zrychlení (g) = 10 m/ s²
Otázka: časový interval (t)
Odpověď:
y = 1/2 gt 2
0,1 = 1/2 (10) t²
0,1 = 5 t²
t² = 0,1 / 5
t² = 2
t = √0,02 sekundy
Horizontální vzdálenost (x)
Je známo, že:
Počáteční rychlost (v o = v ox ) = 3 √2 m/s
Časový interval (t) vody ve vzduchu = √0,02 sekundy
Otázka: Horizontální vzdálenost (x)
Odpověď:
v = x / t
x = vt = (3 √2) ( √0,02) = (3)(1,41)(0,14) = 0,59 = 0,6 metru
Správná odpověď je C.
23. Podívejte se na následující obrázek!
Nádrž obsahuje vodu do výšky 1 m. V bodě P ve stěně nádrže je velmi malý otvor, takže rychlost vody vytékající ven je… (g = 10 ms -2 )
A. 5 ms-1
B. 4 ms -1
C. 2,5 ms -1
D. 2 ms -1
E. 1,5 ms -1
Diskuse
Je známo, že:
Vzdálenost otvoru od hladiny vody (v) = 100 cm – 80 cm = 20 cm = 0,2 metru
Gravitační zrychlení (g) = 10 m/ s²
Otázka: Rychlost vytékající vody (v)
Odpověď:
Rychlost vodního paprsku vycházejícího z otvoru:
![]()
Správná odpověď je D.
Venturimetr
24. Větší část venturimetrické trubice má průřez A1 = 6 XNUMX cm2 a menší část potrubí má průřez A2 = 5 XNUMX cm2Rychlost vody vstupující do venturimetrické trubice je... h = 20 cm, g = 10 m/s2.
A. 2 m/s
B. 3 m/s
cca 4 m/s
D. 5 m/s
V. 6 m/s
Diskuse:

Zdroj otázky:
Otázky z fyziky k celostátní zkoušce pro středoškolské/odborné gymnázium
