Сұйықтық динамикасы бойынша сұрақтардың мысалы

Сұйықтық динамикасы бойынша сұрақтардың 24 мысалы

Торричели теоремасы

1. Суретте көрсетілгендей, суға толы үлкен ванна және кран. Егер g = 10 мс ^-2 болса , онда краннан судың шашыраңқы жылдамдығы...

A. 3 мс^-1  

B. 8 мс ^-1

C. 9 мс ^-1

D. 30 мс ^-1

E. 900 мс ^-1

Талқылау

Белгілі болғандай :

Биіктігі (биіктігі) = 85 см – 40 см = 45 см = 0,45 метр

Ауырлық күшінің әсерінен үдеу (г) = 10 м/с ²

Сұрақ : Краннан су шашу жылдамдығы (v)

Жауап :

Торричелли теоремасы бойынша, су бетінен h қашықтықта орналасқан тесік арқылы судың шашыраңқы жылдамдығы h биіктіктен судың еркін құлау жылдамдығымен бірдей.

Су шашыратқыштың жылдамдығы vt2 = 2gh еркін түсу қозғалысы формуласын пайдаланып ^{есептеледі}_.

v _t ² = 2 gh = 2(10)(0,45) = 9

v _t = √9 = 3 м/с

Дұрыс жауап - А.

2. Су ыдысының қабырғасында тесік бар (суретті қараңыз). Судың тесіктен шыққан кездегі жылдамдығы... (g = 10 мс ^-2 )

A. 12 мс^-1

B. 10 мс ^-1

C. 6 мс ^-1

D. 5 мс ^-1

E. 2 мс ^-1

Талқылау

Белгілі болғандай :

Биіктігі (биіктігі) = 1,5 м – 0,25 м = 1,25 метр

Ауырлық күшінің әсерінен үдеу (г) = 10 м/с ²

Сұрақ : Су шұңқырдан шыққан кездегі жылдамдығы (v)

Жауап :

v _t ² = 2 gh = 2(10)(1,25) = 25

v _t = √25 = 5 м/с

Дұрыс жауап - D.

3. Резервуарда биіктігі 1 метр (g = 10 мс ^-2 ) су бар және қабырғасында ағып жатқан тесік бар (суретті қараңыз). Тесіктен шығатын судың жылдамдығы...

A. 1 мс^-1

B. 2 мс ^-1

C. 4 мс ^-1

D. 8 мс ^-1

E. 10 мс ^-1

Талқылау

Белгілі болғандай :

Биіктігі (биіктігі) = 1 м – 0,20 м = 0,8 метр

Ауырлық күшінің әсерінен үдеу (г) = 10 м/с ²

Сұрақ : Су шұңқырдан шыққан кездегі жылдамдығы (v)

Жауап :

v _t ² = 2 gh = 2(10)(0,8) = 16

v _t = √16 = 4 м/с

Дұрыс жауап - D.

4. Цилиндр идеалды сұйықтықпен толтырылған. Оның қабырғасында, жоғарғы жағынан 20 см қашықтықта, сұйықтықтың ағып шығуына мүмкіндік беретін кішкентай тесік (цилиндрдің көлемінен әлдеқайда кіші) орналасқан (суретте көрсетілгендей). Кішкентай тесіктен су ағынының жылдамдығы қандай?

A. 1,0 мс^-1

B. 2,0 мс ^–1

C. 3,0 мс ^–1

D. 5,0 мс ^–1

E. 5,5 мс ^–1

Талқылау

Белгілі болғандай:

Шұңқырдың бетінен қашықтығы (сағ) = 20 см = 0,2 метр

Ауырлық күшінің әсерінен үдеу (г) = 10 м/с ²

Сұрақ: Кішкентай тесіктен су ағыны қаншалықты жылдам ағады?

Жауап:

Торричели теоремасы бойынша, судың тесіктен атқылау жылдамдығы h биіктіктен судың еркін құлау жылдамдығымен бірдей. Математикалық тұрғыдан:

Дұрыс жауап - B.

5. Су ыдысының көлденең қимасы үлкен, А нүктесінде кішкентай тесік бар. А нүктесінен шығатын судың жылдамдығы...

A. h-ға тура пропорционал

_{B. h1} -ге тура пропорционал

C. √h-қа тура пропорционал

_{D. h2} -ге тура пропорционал

_{E. (h 1} – h ₂ ) -ге тура пропорционал

Талқылау

Бернулли теңдеуі:

P ₁ + 1/2 ρ v ₁ ² + ρ gh ₁ = P ₂ + 1/2 ρ v ₂ ² + ρ gh ₂

Сипаттамасы: P ₁ = қысым 1, v ₁ = жылдамдық 1, h ₁ = биіктік 1, ρ = тығыздық, g = гравитациялық үдеу, P ₂ = қысым 2, v ₂ = жылдамдық 2, h ₂ = биіктік 2

Бұл теңдеуді судың А тесігінен шығу жылдамдығын есептеуге арналған теңдеуді шығару үшін пайдалануға болады. Егер резервуардың үстіңгі жағы ашық болса, онда P1 ₌ су бетінің үстіндегі ауа қысымы. Егер А нүктесінде кішкентай тесік болса, онда P2 ₌ кішкентай тесіктің сыртындағы ауа қысымы. Резервуардың жанындағы ауа қысымы бірдей болуы керек, сондықтан P1 ₌ P2 _. Осылайша, _P1 және P2 _{Бернулли} теңдеуінен алынып тасталуы мүмкін.

1/2 ρ v ₁ ² + ρ gh ₁ = 1/2 ρ v ₂ ² + ρ gh ₂

А-дағы тесік кішкентай, сондықтан тесіктен ағып жатқан судың жылдамдығы үлкен, ал ваннаның беткі ауданы үлкен, сондықтан су деңгейінің төмендеу жылдамдығы аз. Осылайша, v2 мәні _{нөлге жақындайды} ^, сондықтан 1/2 ρ v22 _{теңдеуден} алынып тасталады.

Сипаттамасы: v ₁ = А тесігінен шығатын судың жылдамдығы, g = ауырлық күшінің үдеуі = 9,8 м/с ² , h = А тесігі мен су беті арасындағы қашықтық.

Дұрыс жауап - C.

6. Түтікте идеалды сұйықтық бар. Қабырғасында сұйықтықтың сыртқа шығуы үшін екі кішкентай тесік бар (түтіктің көлденең қимасынан әлдеқайда кіші) (суретте көрсетілгендей). x ₁ және x ₂ арасындағы қатынас .....

A. 2: 3

B. 3: 5

C. 2: 5

D. 4: 5

E. 3: 4

Талқылау

Алдымен, түтіктен шығатын судың жылдамдығын есептеңіз. Торричели теоремасы бойынша, түтіктен шығатын судың жылдамдығы h ₁ = 20 см = 0,2 метр және h ₂ = 50 см = 0,5 метр биіктіктен су еркін құлаған кездегі судың жылдамдығымен бірдей.

Дұрыс жауап - D.

Үздіксіздік теңдеуі

7. Су А құбырынан В құбырына ағып, С құбырына жалғасады. А құбырының көлденең қимасының С құбырының көлденең қимасының ауданына қатынасы 8:3 құрайды. Егер А құбырындағы ағын жылдамдығы v-ға тең болса, онда С құбырындағы ағын жылдамдығы...

A. 3/8 v

Б. В.

C. 8/3 v

D. 3 v

E. 8 v

Талқылау

Белгілі болғандай:

Көлденең қиманың ауданы A (A _A ) = 8

Көлденең қима ауданы C (A _C ) = 3

А құбырындағы ағын жылдамдығы (v _A ) = v

Сұрақ: C құбырындағы ағын жылдамдығы (v _C )

Жауап:

Үздіксіздік теңдеуінің формуласы:

A _A v _A = A _C v _C

8 v = 3 v _C

v _C = 8/3 v

Дұрыс жауап - C.

8. Диаметрі 12 см құбыр бір ұшынан 8 см диаметрге дейін тарылады. Егер құбырдың үлкен диаметрлі бөлігіндегі ағын жылдамдығы 10 см/с болса, онда кіші ұшындағы ағын жылдамдығы.....

A. 22,5 см/с

B. 4,4 см/с

C. 2,25 см/с

D. 0,44 см/с

E. 0,225 см/с

Талқылау

Белгілі болғандай:

Диаметрі 1 (d1 ₎ = 12 см, радиусы 1 (r1 ₎ = 6 см

Диаметрі 2 (d2 ₎ = 8 см, радиусы 2 (r2 ₎ = 4 см

Ағын жылдамдығы 1 (v ₁ ) = 10 см/с

Қажетті: ағын жылдамдығы 2 (v ₂ )

Жауап:

Көлденең қима ауданы 1 (A ₁ ) = π r ² = π 6 ² = 36π см ²

Көлденең қима ауданы 2 (A ₂ ) = π r ² = π 4 ² = 16π см ²

Сұйықтықтың үздіксіздігі теңдеуі:

A ₁ v ₁ = A ₂ v ₂

(36π)(10) = (16π) v ₂

(36)(10) = (16) v ₂

360 = (16) v ₂

v ₂ = 360/16

v ₂ = 22,5 см/с

Дұрыс жауап - А.

9. Келесі суретте көрсетілгендей, сұйықтық құбыр арқылы ағады. Егер көлденең қима ауданы A1 ₌ 8 см2 ^, A2 ₌ 2 см2 ^және сұйықтықтың жылдамдығы v2 ₌ 2 м/с болса , онда v1 шамасы _...

A. 0,5 мс^-1

B. 1,0 мс ^-1

C. 1,5 мс ^-1

D. 2,0 мс ^-1

E. 2,5 мс ^-1

Талқылау

Белгілі болғандай :

Көлденең қима ауданы 1 (A1 ₎ = 8 ^см2

Көлденең қима ауданы 2 (A2 ₎ = 2 ^см2

2 көлденең қимадағы сұйықтықтың жылдамдығы (v2 ₎ = 2 м/с

Қажетті : көлденең қимадағы сұйықтықтың жылдамдығы 1 (v ₁ )

Жауап :

Сұйықтықтың үздіксіздігі теңдеуі :

A ₁ v ₁ = A ₂ v ₂

8 v ₁ = (2)(2)

8-ге қарсы ₁ = 4

v ₁ = 4 / 8 = 0,5 м/с

Дұрыс жауап - А.

10. Суретке қараңыз! Егер үлкен көлденең қиманың диаметрі кіші көлденең қиманың диаметрінен екі есе көп болса, кіші құбырдағы сұйықтық ағынының жылдамдығы ....

A. 01 мс^-1

B. 04 мс ⁻¹

C. 08 мс ⁻¹

D. 16 мс ⁻¹

E. 20 мс ⁻¹

Талқылау

Белгілі болғандай :

Үлкен көлденең қима диаметрі (d1 ₎ = 2

Үлкен көлденең қиманың радиусы (r1 ₎ = ½ d1 ₌ ½ (2) = 1

Үлкен көлденең қима ауданы ( A ₁ ) = π r ₁ ² = π (1) ² = π (1) = π

Кіші көлденең қима диаметрі (d² ₎ = 1

Кіші көлденең қима радиусы (r2 ₎ = ½ d2 ₌ ½ (1) = ½

Кіші қима ауданы ( A ₂ ) = π r ₂ ² = π (1/2) ² = π (1/4) = ¼ π

Үлкен көлденең қимадағы сұйықтық ағынының жылдамдығы ( v ₁ ) = 4 м/с

Сұрақ : кіші көлденең қимадағы сұйықтық ағынының жылдамдығы ( ₂ - тарау )

Жауап :

Сұйықтықтың үздіксіздігі теңдеуі :

A ₁ v ₁ = A ₂ v ₂

π 4 = ¼ π (v ₂ )

4 = ¼ (v ₂ )

v ₂ = 8 м/с

Дұрыс жауап - C.

Бернулли принципі және теңдеуі

11. Төмендегі тұжырым ұшақтағы көтеру күшіне қатысты, атап айтқанда...

A. Қанаттың үстіндегі ауа қысымы қанаттың астындағы ауа қысымынан жоғары.

B. Қанаттардың астындағы ауа қысымы ұшақтың көтерілуіне әсер етпейді.

C. Қанат үстіндегі ауа ағынының жылдамдығы қанат астындағы ауа ағынының жылдамдығынан үлкен.

D. Қанат үстіндегі ауа ағынының жылдамдығы қанат астындағы ауа ағынының жылдамдығынан аз.

E. Ауа ағынының жылдамдығы ұшақтың көтерілуіне әсер етпейді.

Талқылау

Қысым формуласы: P = F / A, мұндағы P = қысым, F = күш, A = беттік аудан.

Осы формулаға сүйене отырып, қысым күшке тура пропорционал. Сондықтан ауа қысымы жоғары болса, ауаның итеру күші де жоғары болады. Заттардың қозғалысына қысым емес, күш себеп болады.

Бернулли принципі бойынша, егер ауа жылдамдығы жоғары болса, қысым төмен, ал егер ауа жылдамдығы төмен болса, қысым жоғары болады.

Ұшақ көтерілуі үшін қанаттардың астындағы ауаның итеру күші үлкенірек болуы керек. Қанаттардың астындағы ауа қысымы үлкенірек болған кезде итеру күші үлкенірек болады. Қанаттардың астындағы ауа қысымы қанаттар астындағы ауа жылдамдығы төмен болған кезде үлкенірек болады.

Дұрыс жауап - C.

12. Келесі тұжырымдарға назар аударыңыз!

(1) ұшақтағы көтеру күші

(2) гидравликалық сорғы

(3) масаларға қарсы спрей

(4) әуе шарлары ұша алады

Жоғарыда айтылғандай, жұмыс принципі Бернулли заңына негізделген...

A. (1) және (2)

B. (1) және (3)

C. (2) және (4)

D. (1), (2) және (4)

E. (1), (3) және (4)

Талқылау

Жұмыс принциптері Бернулли заңына негізделген тұжырымдар: (1) ұшақтардағы көтергіш және (3) масаларға қарсы шашыратқыштар. (2) Гидравликалық сорғылар Паскаль заңының принципі бойынша жұмыс істейді. (4) Ыстық әуе шарлары Архимед заңының принципі бойынша (флотация) ұша алады.

Дұрыс жауап - B.

13. Суретте су 120 кПа қысыммен компрессормен төменгі құбырға (1) айдалып, 1 мс -1 жылдамдықпен жоғары қарай ағады ⁽ г = 10 мс ^-2 және судың тығыздығы 1000 кг.м ^-3 ). Жоғарғы құбырдағы (II) су қысымы ....

A. 52,5 кПа

B. 67,5 кПа

C. 80,0 кПа

D. 92,5 кПа

E. 107,5 кПа

Талқылау

Белгілі болғандай:

Үлкен құбырдың радиусы (r1 ₎ = 12 см

Кіші құбырдың радиусы (r2 ₎ = 6 см

Үлкен құбырдағы су қысымы (p ₁ ) = 120 кПа = 120 000 Паскаль

Үлкен құбырдағы су жылдамдығы (v1 ₎ = 1 мс ^-1

Үлкен құбырдың биіктігі (сағ ₁ ) = 0 м

Кішкентай құбырдың биіктігі (сағ ₂ ) = 2 м

Ауырлық күшіне байланысты үдеу (г) = 10 мс ^-2

Судың тығыздығы = 1000 кг.м ^-3

Сұрақ: 2-құбырдағы су қысымы ( _2- бет )

Жауап:

2-құбырдағы су жылдамдығы үздіксіздік теңдеуін пайдаланып есептеледі:

A ₁ v ₁ = A ₂ v 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 )

(12 ² )(1 м/с) = (6 ² )(v ₂ )

144 = 36 v ₂

v ₂ = 144 / 36

v ₂ = 4 м/с

2-құбырдағы су қысымы Бернулли теңдеуін пайдаланып есептеледі:

14. Ұшақтағы көтеру күшіне қатысты төмендегі тұжырым дұрыс...

A. Қанаттың үстіндегі ауа қысымы қанаттың астындағы ауа қысымынан жоғары.

B. Қанаттардың астындағы ауа қысымы ұшақтың көтерілуіне әсер етпейді.

C. Қанат үстіндегі ауа ағынының жылдамдығы қанат астындағы ауа ағынының жылдамдығынан үлкен.

D. Қанат үстіндегі ауа ағынының жылдамдығы қанат астындағы ауа ағынының жылдамдығынан аз.

E. Ауа ағынының жылдамдығы ұшақтың көтерілуіне әсер етпейді.

Талқылау

Алдыңғы сұрақтың талқылауын салыстырыңыз.

Дұрыс жауап - C.

15. Ұшақ қанаттары суретте көрсетілгендей максималды жоғары көтеру күшіне ие болатындай етіп жасалған. Егер v - ауа ағынының жылдамдығы, ал P - ауа қысымы болса, онда Бернулли принципіне сәйкес, конструкция...

A. v_A > v_B сондықтан P_A > P_B

B. v _A > v _B , сондықтан P _A < P _B

C. v _A < v _B , сондықтан P _A < P _B

D. v _A < v _B , сондықтан P _A > P _B

E. v _A > v _B , сондықтан P _A = P _B

Талқылау

Ұшақ қанатының жоғары көтерілуі үшін қанаттың төменгі жағындағы ауа итеру күші қанаттың жоғарғы жағындағы ауа итеру күшінен үлкен болуы керек.

Қанат астындағы ауа қысымы жоғары болса, қанат астындағы итеру күші де жоғары болады.

Бернулли принципі бойынша қанаттың астындағы ауа қысымы қанаттың астындағы ауа жылдамдығы аз болған кезде үлкен болады.

Сонымен, v _A > v _B , сондықтан P _A < P _B

Дұрыс жауап - B.

16. Келесі тұжырымға назар аударыңыз!

(1) вентуриметр

(2) масаларға қарсы спрей

(3) барометр

(4) термометр

Бернулли заңын қолдануға қатысты мәлімдеме...

A. (1) және (2)

B. (1) және (3)

C. (1) және (4)

D. (2) және (3)

E. (2) және (4)

Талқылау

Жұмыс принциптері Бернулли заңына негізделген тұжырымдар: (1) вентуриметр және (2) масаларға қарсы шашыратқыш. (3) жұмыс принципі гидростатикалық қысымға негізделген барометр. (4) жұмыс принципі кеңеюге негізделген сынап немесе спирт термометрі.

Дұрыс жауап - А.

17. Келесі тұжырымға назар аударыңыз!

(1) гидравликалық сорғы

(2) карбюратор

(3) вентуриметр

(4) термометр

Бернулли заңына негізделген жұмыс принципі бар құралдар...

A. (1) және (2)

B. (1) және (3)

C. (1) және (4)

D. (2) және (3)

E. (2) және (4)

Талқылау

Жұмыс принциптері Бернулли заңына негізделген тұжырымдар: (2) карбюраторлар және (3) вентуриметрлер. (1) жұмыс принциптері гидростатикалық қысымға, Паскаль заңына негізделген гидравликалық сорғылар. (4) жұмыс принциптері кеңеюге негізделген сынап немесе спирт термометрлері.

Дұрыс жауап - D.

18. Келесі суретке қараңыз!

Үлкен құбырдың орналасуы жерден 5 м, ал кіші құбыр жерден 1 м биіктікте орналасқан. Үлкен құбырдағы су ағынының жылдамдығы 9,1 x ¹⁰⁵ Па қысыммен 36 км/сағ ^-1 , ал кіші құбырдағы қысым 2,105 ^Па , онда кіші құбырдағы судың жылдамдығы .... (судың тығыздығы = 103 кг/ ^{м -3} )

A. 10 мс^-1

B. 20 мс ^-1

C. 30 мс ^-1

D. 40 мс ^-1

E. 50 мс ^-1

Талқылау

Белгілі болғандай:

Үлкен құбырдағы су қысымы (p ₁ ) = 9,1 x 10 ⁵ Паскаль = 910 000 Паскаль

Кішкентай құбырдағы су қысымы (p ₂ ) = 2 x 10 ⁵ Паскаль = 200 000 Паскаль

Үлкен құбырдағы су жылдамдығы (v ₁ ) = 36 км/сағ = 36(1000)/(3600) = 36000/3600 =10 м/с

Үлкен құбырдың биіктігі (сағ ₁ ) = -4 метр

Кішкентай құбырдың биіктігі (сағ ₂ ) = 0 метр

Ауырлық күшіне байланысты үдеу (г) = 10 мс ^-2

Судың тығыздығы = 1000 кг.м ^-3

Сұрақ: Кішкентай құбырдағы судың жылдамдығы ( _2- тарау )

Жауап:

Кішкентай құбырдағы су жылдамдығы (v2 ₎ Бернулли теңдеуін пайдаланып есептеледі:

Дұрыс жауап - D.

19. Радиусы 15 см құбыр радиусы 5 см басқа құбырға қосылған. Екеуі де көлденең орналасқан. Егер үлкен құбырдағы су ағынының жылдамдығы 10 ⁵ Н м ^-2 қысым кезінде 1 мс ^-1 болса , онда кіші құбырдағы (су тығыздығы 1 г см ^-3 ) қысым ...

A. 10 000 Н м ^-2

B. 15 000 Н м ^-2

C. 30 000 Н м ^-2

D. 60 000 Н м ^-2

E. 90 000 Н м ^-2

Талқылау

Белгілі болғандай:

Үлкен құбырдың радиусы (r1 ₎ = 15 см = 0,15 м

Кіші құбырдың радиусы (r2 ₎ = 5 см = 0,05 м

Үлкен құбырдағы су қысымы (p ₁ ) = 10 ⁵ Н м ^-2 = 100 000 Н м ^-2

Үлкен құбырдағы су жылдамдығы (v1 ₎ = 1 мс ^-1

Ауырлық күшіне байланысты үдеу (г) = 10 мс ^-2

Судың тығыздығы = 1 г см ^-3 = 1000 кг м ^-3

Екі құбыр да көлденең орналасқан, сондықтан құбыр биіктігінің айырмашылығы (Δh) = 0.

Сұрақ: Кіші құбырдағы қысым ( _2- бет )

Жауап:

2-құбырдағы су жылдамдығы үздіксіздік теңдеуін пайдаланып есептеледі:

A ₁ v ₁ = A ₂ v ₂

(π r ₁ ² )(v ₁ ) = (π r ₂ ² )(v ₂ )

(r ₁ ² )(v ₁ ) = (r ₂ ² )(v ₂ )

(0,15 ² )(1 м/с) = (0,05 ² )(v ₂ )

0,0225 = 0,0025 v ₂

v ₂ = 0,0225 / 0,0025

v ₂ = 9 м/с

Кіші құбырдағы қысым (p2 ₎ Бернулли теңдеуін пайдаланып есептеледі:

Дұрыс жауап - D.

Бернулли принципі

20. Келесі суреттегі масаларға қарсы шашыратқыштың суретіне қараңыз! P қысымды, ал v масаларға қарсы сұйықтықтың ағын жылдамдығын білдіреді. Масаларға қарсы сұйықтықты шығару үшін сізге... қажет.

A. v_A = v_B және P_A = Р_B

B. v _A > v _B және P _A > P _B

C. v _A > v _B және P _A < P _B

D. v _A < v _B және P _A > P _B

E. v _A < v _B және P _A < P _B

Талқылау

v _A > v _B

p _A < p _B

Дұрыс жауап - C.

21. Ұшақ қанаттары суретте көрсетілгендей максималды жоғары көтеру күшіне ие болатындай етіп жасалған. Егер v - ауа ағынының жылдамдығы, ал P - ауа қысымы болса, онда Бернулли принципіне сәйкес конструкция...

A. v_A > v_B сондықтан P_A > P_B

B. v _A > v _B , сондықтан P _A < P _B

C. v _A < v _B , сондықтан P _A < P _B

D. v _A < v _B , сондықтан P _A > P _B

E. v _A > v _B , сондықтан P _A = P _B

Талқылау

Ұшақ қанатының жоғары көтерілуі үшін қанаттың төменгі жағындағы ауа итеру күші қанаттың жоғарғы жағындағы ауа итеру күшінен үлкен болуы керек.

Қанаттың астыңғы жағындағы ауа қысымы үлкен болса, қанаттың астыңғы жағындағы итеру күші үлкен болады. P = F/A, мұндағы қысым P F-ге тура пропорционал. Қысым неғұрлым үлкен болса, күш соғұрлым үлкен болады.

Бернулли принципі бойынша қанаттың астындағы ауа қысымы қанаттың астындағы ауа жылдамдығы аз болған кезде үлкен болады.

Сонымен, v _A > v _B , сондықтан P _A < P _B

Дұрыс жауап - B.

Торричели

22. Биіктігі 100 см су ыдысы толығымен суға толы. Q шұңқыры жер бетінен 10 см биіктікте орналасқан. Көлденең су ағынының қашықтығы (x)...

A. 0,2 м

B. 0,3 м

C. 0,6 м

D. 0,9 м

Шығыс 1,0 м

Талқылау

Белгілі болғандай:

Шұңқырдың су бетінен қашықтығы (сағ) = 100 см – 10 см = 90 см = 0,9 метр

Ауырлық күшінің әсерінен үдеу (г) = 10 м/с ²

Сұрақ: Көлденең су ағынының қашықтығы (x)

Жауап:

Шұңқырдан ағып жатқан судың жылдамдығы

Торричели теоремасы бойынша, тесіктен шығатын су ағынының жылдамдығы h биіктіктен еркін құлайтын судың жылдамдығымен бірдей. Математикалық тұрғыдан:

Сипаттамасы: v = жылдамдық, g = гравитациялық үдеу, h = шұңқырдың су бетінен қашықтығы

Шұңқырдан шығатын су ағынының жылдамдығы:

Судың жер бетіне жету уақыт аралығы

Судың шұңқырдан жерге жеткенге дейінгі қозғалысы параболалық қозғалыс, мұндағы траектория бүйірдегі суретте көрсетілгендей. Параболалық қозғалыс екі түрлі қозғалыстан тұрады деп есептеледі, атап айтқанда тік және көлденең қозғалыс. Көлденең қозғалыс келесідей талданады біркелкі сызықтық қозғалыс және бұл жағдайда тік бағыттағы қозғалыс келесідей талданады еркін құлау қозғалысы.

Алдымен, судың ауада болу уақыт аралығын еркін түсу формуласын пайдаланып есептеңіз.

Белгілі болғандай:

Тесік биіктігі (y) = 10 см = 0,1 метр

Ауырлық күшінің әсерінен үдеу (г) = 10 м/с ²

Сұрақ қойылды: уақыт аралығы (t)

Жауап:

y = 1/2 gt ^{​​​​2}

0,1 = 1/2 (10) t ²

0,1 = 5 т ²

t2 = ^0,1 / 5

t2 = ^0,02

t = √0,02 секунд

Көлденең қашықтық (x)

Белгілі болғандай:

Бастапқы жылдамдық (v _o = v _ox ) = 3 √2 м/с

Ауадағы судың уақыт аралығы (t) = √0,02 секунд

Сұрақ: Көлденең қашықтық (x)

Жауап:

v = x / t

x = vt = (3 √2) ( √0,02) = (3)(1,41)(0,14) = 0,59 = 0,6 метр

Дұрыс жауап - C.

23. Келесі суретке қараңыз!

Бакта 1 м биіктікке дейін су бар. Бак қабырғасындағы P нүктесінде өте кішкентай тесік бар, сондықтан судың шығу жылдамдығы... (g = 10 мс ^-2 )

A. 5 мс^-1

B. 4 мс ^-1

C. 2,5 мс ^-1

D. 2 мс ^-1

E. 1,5 мс ^-1

Талқылау

Белгілі болғандай:

Шұңқырдың су бетінен қашықтығы (сағ) = 100 см – 80 см = 20 см = 0,2 метр

Ауырлық күшінің әсерінен үдеу (г) = 10 м/с ²

Сұрақ: Судың шығу жылдамдығы (v)

Жауап:

Шұңқырдан шығатын су ағынының жылдамдығы:

Дұрыс жауап - D.

Вентуриметр

24. Вентуриметр құбырының үлкен бөлігінің көлденең қимасының ауданы А₁ = 6 см² ал кішірек құбыр бөлігінің көлденең қимасының ауданы А₂ = 5 см²Вентуриметр құбырына кіретін судың жылдамдығы... h = 20 см, g = 10 м/с.².
A. 2 м/с
B. 3 м/с
C. 4 м/с
D. 5 м/с
Шығыс 6 м/с
Талқылау:

Дұрыс жауап - B.

 

Сұрақ көзі:

Жоғары сынып/кәсіптік орта мектепке арналған физикадан ұлттық емтихан сұрақтары