Šķidrumu dinamikas jautājumu piemērs

24 Šķidrumu dinamikas jautājumu piemēri

Torriceli teorēma

1. Liela vanna, kas piepildīta ar ūdeni, un jaucējkrāns, kā parādīts attēlā. Ja g = 10 ms ^-2 , tad ūdens šļakatas ātrums no jaucējkrāna ir...

A. 3 ms^-1  

B. 8 ms ^-1

C. 9 ms ^-1

D. 30 ms ^-1

Piemēram, 900 ms ^-1

Diskusija

Ir zināms, ka :

Augstums (h) = 85 cm – 40 cm = 45 cm = 0,45 metri

Brīvās krišanas paātrinājums (g) = 10 m/ ^s²

Jautājums : Ūdens izsmidzināšanas ātrums no krāna (v)

Atbilde :

Torričelli teorēma apgalvo, ka ūdens, kas šļācas caur caurumu attālumā h no ūdens virsmas, ātrums ir tāds pats kā ūdens, kas brīvi krīt no augstuma h.

Ūdens smidzināšanas ātrumu aprēķina, izmantojot brīvās krišanas kustības formulu v _t ² = 2 gh

v _t ² = 2 gh = 2(10)(0,45) = 9

vt = √9 = 3 m/ _s

Pareizā atbilde ir A.

2. Ūdens tvertnes sienā ir caurums (skatīt attēlu). Ūdens ātrums, izplūstot no cauruma, ir… (g = 10 ms ^-2 )

A. 12 ms^-1

B. 10 ms ^-1

C. 6 ms ^-1

D. 5 ms ^-1

Piemēram, 2 ms ^-1

Diskusija

Ir zināms, ka :

Augstums (h) = 1,5 m – 0,25 m = 1,25 metri

Brīvās krišanas paātrinājums (g) = 10 m/ ^s²

Jautājums : Ūdens ātrums, kad tas izplūst no bedres (v)

Atbilde :

v _t ² = 2 gh = 2(10)(1,25) = 25

vt = √25 = 5 m/ _s

Pareizā atbilde ir D.

3. Rezervuārā ir 1 metru augsts ūdens līmenis (g = 10 ms ^-2 ), un sienā ir noplūdes caurums (skatīt attēlu). No cauruma izplūstošā ūdens ātrums ir...

A. 1 ms^-1

B. 2 ms ^-1

C. 4 ms ^-1

D. 8 ms ^-1

Piemēram, 10 ms ^-1

Diskusija

Ir zināms, ka :

Augstums (h) = 1 m – 0,20 m = 0,8 metri

Brīvās krišanas paātrinājums (g) = 10 m/ ^s²

Jautājums : Ūdens ātrums, kad tas izplūst no bedres (v)

Atbilde :

v _t ² = 2 gh = 2(10)(0,8) = 16

vt = √16 = 4 m/ _s

Pareizā atbilde ir D.

4. Cilindrs ir piepildīts ar ideālu šķidrumu. Uz tā sienas, 20 cm attālumā no augšas, atrodas neliels caurums (daudz mazāks par cilindra tilpumu), kas ļauj šķidrumam izplūst (kā parādīts attēlā). Kāds ir ūdens strūklas ātrums no mazā cauruma?

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

Diskusija

Ir zināms, ka:

Cauruma attālums no virsmas (h) = 20 cm = 0,2 metri

Brīvās krišanas paātrinājums (g) = 10 m/ ^s²

Jautājums: Cik ātri izplūst ūdens strūkla no mazā cauruma?

Atbilde:

Torričeli teorēma apgalvo, ka ūdens strūklas ātrums no cauruma ir tāds pats kā ūdens brīvas krišanas ātrums no augstuma h. Matemātiski:

Pareizā atbilde ir B.

5. Ūdens tvertnei ir liels šķērsgriezums ar nelielu caurumu punktā A. Ūdens, kas izplūst no cauruma A, ātrums ir...

A. tieši proporcionāls h

B. ir tieši proporcionāls h ₁

C. ir tieši proporcionāls √h

D. ir tieši proporcionāls h ₂

E. ir tieši proporcionāls ( _h1 – _h2 )

Diskusija

Bernulli vienādojums:

P1 + _{1 /} 2ρv1/ ² ₊ ρgh1 = P2 _{+ 1} /2ρv2 _/ ² ₊ ρgh2

Apraksts: P1 = spiediens 1, v1 ₌ ātrums 1, h1 = augstums ₁ , ρ = blīvums, g = gravitācijas paātrinājums, P2 _{= spiediens} 2, v2 ₌ ātrums 2, h2 ₌ augstums 2

Šo vienādojumu var izmantot, lai atvasinātu vienādojumu ūdens ātruma aprēķināšanai, kas iziet no cauruma A. Ja tvertnes augšdaļa ir atvērta, tad P1 ₌ gaisa spiediens virs ūdens virsmas. Ja punktā A ir mazs caurums, tad P2 ₌ gaisa spiediens ārpus mazā cauruma. Gaisa spiedienam jebkur tvertnes tuvumā jābūt vienādam, tāpēc P1 ₌ P2 _. Tādējādi P1 _un P2 _var izslēgt no Bernulli vienādojuma.

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

Caurums A ir mazs, tāpēc ūdens, kas izplūst caur caurumu, plūst ar lielu ātrumu, savukārt vannas virsmas laukums ir liels, tāpēc ūdens līmeņa pazemināšanās ātrums ir mazs. Tādējādi v ₂ vērtība tuvojas nullei, tāpēc no vienādojuma tiek izslēgta 1/2 ρ v ₂ ^{2 .}

Apraksts: _v1 = ūdens ātrums, kas izplūst no urbuma A, g = brīvās krišanas paātrinājums = 9,8 m/s2 ^, h = attālums starp urbumu A un ūdens virsmu.

Pareizā atbilde ir C.

6. Caurulē atrodas ideāls šķidrums. Sienā ir divi mazi caurumiņi (daudz mazāki par caurules šķērsgriezumu), lai šķidrums izspiestos (kā redzams attēlā). Attiecība starp x ₁ un x ₂ ir…..

A. 2:3

B. 3:5

C. 2:5

4. kārta: 5

3. piemērs: 4

Diskusija

Vispirms aprēķiniet no caurules izejošā ūdens ātrumu. Torričeli teorēma nosaka, ka no caurules izejošā ūdens ātrums ir tāds pats kā ūdens ātrums, kad tas brīvi krīt no augstuma, kur h1 ₌ 20 cm = 0,2 metri un h2 ₌ 50 cm = 0,5 metri.

Pareizā atbilde ir D.

Nepārtrauktības vienādojums

7. Ūdens plūst no caurules A uz cauruli B un turpina plūst uz cauruli C. Caurules A šķērsgriezuma laukuma attiecība pret caurules C šķērsgriezuma laukumu ir 8:3. Ja plūsmas ātrums caurulē A ir vienāds ar v, tad plūsmas ātrums caurulē C ir...

A. 3/8 v

B. V.

C. 8/3 pret

3. d. pret

8. e. pret

Diskusija

Ir zināms, ka:

Šķērsgriezuma laukums A (A _A ) = 8

Šķērsgriezuma laukums C (A _C ) = 3

Plūsmas ātrums caurulē A (v _A ) = v

Jautājums: Plūsmas ātrums caurulē C (v _C )

Atbilde:

Nepārtrauktības vienādojuma formula:

A _A pret _A = A _C pret _C

8 V = 3 V _C

v _C = 8/3 v

Pareizā atbilde ir C.

8. Caurule ar diametru 12 cm vienā galā sašaurinās līdz 8 cm diametram. Ja plūsmas ātrums caurules lielākā diametra daļā ir 10 cm/s, tad plūsmas ātrums šaurākajā galā ir…..

A. 22,5 cm/s

B. 4,4 cm/s

Aptuveni 2,25 cm/s

D. 0,44 cm/s

E. 0,225 cm/s

Diskusija

Ir zināms, ka:

Diametrs 1 (d1 ₎ = 12 cm, rādiuss 1 (r1 ₎ = 6 cm

Diametrs 2 (d2 ₎ = 8 cm, rādiuss 2 (r2 ₎ = 4 cm

Plūsmas ātrums 1 (v1 ₎ = 10 cm/s

Vēlamais: plūsmas ātrums 2 ( _v2 )

Atbilde:

Šķērsgriezuma laukums 1 (A ₁ ) = π r ² = π 6 ² = 36π cm ²

Šķērsgriezuma laukums 2 (A ₂ ) = π r ² = π 4 ² = 16π cm ²

Šķidruma nepārtrauktības vienādojums:

A1 pret ₁ = _A2 pret _2​

(36π)(10) = (16π) _{₂ v²}

(36)(10) = (16) _v²

360 = (16) _v2

v2 = _360/16

v² = _22,5 cm/s

Pareizā atbilde ir A.

9. Šķidrums plūst pa cauruli, kā parādīts nākamajā attēlā. Ja šķērsgriezuma laukums A1 ₌ 8 cm2 ^, A2 ₌ 2 cm2 ^un šķidruma ātrums v2 ₌ 2 m/s, tad v1 lielums _ir …

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

Diskusija

Ir zināms, ka :

Šķērsgriezuma laukums 1 (A ₁ ) = 8 cm ²

Šķērsgriezuma laukums 2 (A ₂ ) = 2 cm ²

Šķidruma ātrums šķērsgriezumā 2 (v2 ₎ = 2 m/s

Vēlams : šķidruma ātrums šķērsgriezumā 1 ( _v1 )

Atbilde :

Šķidruma nepārtrauktības vienādojums :

A1 pret ₁ = _A2 pret _2​

8 pret ₁ = (2)(2)

8 pret ₁ = 4

v1 = 4/8 = 0,5 m/ _s

Pareizā atbilde ir A.

10. Apskatiet attēlu! Ja lielā šķērsgriezuma diametrs ir divreiz lielāks par mazā šķērsgriezuma diametru, tad šķidruma plūsmas ātrums mazajā caurulē ir ….

A. 01 ms^-1

B. 04 ms ⁻¹

C. 08 ms ⁻¹

D. 16 ms ⁻¹

E. 20 ms ⁻¹

Diskusija

Ir zināms, ka :

Liels šķērsgriezuma diametrs (d1 ₎ = 2

Liela šķērsgriezuma rādiuss (r1 ₎ = ½ d1 ₌ ½ (2) = 1

Liels šķērsgriezuma laukums ( A ₁ ) = π r ₁ ² = π (1) ² = π (1) = π

Mazs šķērsgriezuma diametrs (d2 ₎ = 1

Mazs šķērsgriezuma rādiuss (r² ₎ = ½ d² ₌ ½ (1) = ½

Mazs šķērsgriezuma laukums ( A ₂ ) = π r ₂ ² = π (1/2) ² = π (1/4) = ¼ π

Šķidruma plūsmas ātrums pie liela šķērsgriezuma ( v1 ) ₌ 4 m/s

Jautājums : šķidruma plūsmas ātrums nelielā šķērsgriezumā ( v2 ₎

Atbilde :

Šķidruma nepārtrauktības vienādojums :

A1 pret ₁ = _A2 pret _2​

π⁴ = ¼ π( _v² )

4 = ¼ ( _v² )

v² = ₈ m/s

Pareizā atbilde ir C.

Bernulli princips un vienādojums

11. Zemāk esošais apgalvojums attiecas uz celtspēju lidmašīnā, proti...

A. Gaisa spiediens virs spārna ir lielāks nekā gaisa spiediens zem spārna.

B. Gaisa spiediens zem spārniem neietekmē lidmašīnas celtspēju.

C. Gaisa plūsmas ātrums virs spārna ir lielāks nekā gaisa plūsmas ātrums zem spārna.

D. Gaisa plūsmas ātrums virs spārna ir mazāks nekā gaisa plūsmas ātrums zem spārna.

E. Gaisa plūsmas ātrums neietekmē lidaparāta celtspēju.

Diskusija

Spiediena formula: P = F / A, kur P = spiediens, F = spēks, A = virsmas laukums.

Balstoties uz šo formulu, spiediens ir tieši proporcionāls spēkam. Tātad, ja gaisa spiediens ir lielāks, arī gaisa grūdiena spēks būs lielāks. Spēks ir tas, kas liek objektiem kustēties, nevis spiediens.

Bernulli princips nosaka, ka, ja gaisa ātrums ir liels, tad spiediens ir zems, un, ja gaisa ātrums ir mazs, tad spiediens ir augsts.

Lai lidmašīna varētu pacelties, gaisa vilces spēkam zem spārniem jābūt lielākam. Vilces spēks ir lielāks, ja gaisa spiediens zem spārniem ir lielāks. Gaisa spiediens zem spārniem ir lielāks, ja gaisa ātrums zem spārniem ir mazs.

Pareizā atbilde ir C.

12. Pievērsiet uzmanību šādiem apgalvojumiem!

(1) celtspēja lidmašīnā

(2) hidrauliskais sūknis

(3) odu aerosols

(4) karstā gaisa baloni var pacelties gaisā

Iepriekš minētais apgalvojums, kura darbības princips ir balstīts uz Bernulli likumu, ir...

A. (1) un (2)

B. (1) un (3)

C. (2) un (4)

D. (1), (2) un (4)

E. (1), (3) un (4)

Diskusija

Apgalvojumi, kuru darbības principi balstās uz Bernulli likumu, ir (1) celtspēja lidmašīnās un (3) odu smidzinātāji. (2) Hidrauliskie sūkņi darbojas pēc Paskāla likuma principa. (4) Karstā gaisa baloni var pacelties pēc Arhimēda likuma (peldēšanas) principa.

Pareizā atbilde ir B.

13. Attēlā redzamais ūdens ar kompresoru ar spiedienu 120 kPa tiek sūknēts apakšējā caurulē (1), un tas plūst uz augšu ar ātrumu 1 ms⁻¹ ⁽ g = 10 ms⁻¹ ^un ūdens blīvums ir 1000 kg.m⁻³ ⁾ . Ūdens spiediens augšējā caurulē (II) ir….

A. 52,5 kPa

B. 67,5 kPa

C. 80,0 kPa

D. 92,5 kPa

E. 107,5 kPa

Diskusija

Ir zināms, ka:

Lielas caurules rādiuss (r1 ₎ = 12 cm

Mazas caurules rādiuss (r2 ₎ = 6 cm

Ūdens spiediens lielā caurulē (p1 ₎ = 120 kPa = 120 000 paskāli

Ūdens ātrums lielā caurulē (v1 ₎ = 1 ^ms⁻¹

Lielas caurules augstums (h1 ₎ = 0 m

Mazās caurules augstums (h2 ₎ = 2 m

Brīvās krišanas paātrinājums (g) = 10 ms ^-2

Ūdens blīvums = 1000 ^kg.m⁻³

Jautājums: Ūdens spiediens 2. caurulē (p ₂ )

Atbilde:

Ūdens ātrumu 2. caurulē aprēķina, izmantojot nepārtrauktības vienādojumu:

A1 pret ₁ = _A2 pret _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 m/s) = (6 ² )(v ₂ )

144 = 36 _v2

v2 = 144 / ₃₆

v² ₌ 4 m/s

Ūdens spiedienu 2. caurulē aprēķina, izmantojot Bernulli vienādojumu:

14. Zemāk sniegtais apgalvojums par celtspēju lidmašīnā ir pareizs...

A. Gaisa spiediens virs spārna ir lielāks nekā gaisa spiediens zem spārna.

B. Gaisa spiediens zem spārniem neietekmē lidmašīnas celtspēju.

C. Gaisa plūsmas ātrums virs spārna ir lielāks nekā gaisa plūsmas ātrums zem spārna.

D. Gaisa plūsmas ātrums virs spārna ir mazāks nekā gaisa plūsmas ātrums zem spārna.

E. Gaisa plūsmas ātrums neietekmē lidaparāta celtspēju.

Diskusija

Salīdziniet iepriekšējā jautājuma apspriešanu.

Pareizā atbilde ir C.

15. Lidmašīnas spārni ir konstruēti tā, lai tiem būtu maksimāla celtspēja augšup, kā parādīts attēlā. Ja v ir gaisa plūsmas ātrums un P ir gaisa spiediens, tad saskaņā ar Bernulli principu konstrukcija ir veidota tā, lai...

A. v._A > v_B tā, ka P_A > P_B

B. v _A > v _B tā, ka P _A < P _B

C. v _A < v _B , tā ka P _A < P _B

D. v _A < v _B tā, ka P _A > P _B

E. v _A > v _B , tātad P _A = P _B

Diskusija

Lai lidmašīnas spārnam būtu celtspēja uz augšu, gaisa vilces spēkam spārna apakšā jābūt lielākam nekā vilces spēkam spārna augšpusē.

Vilces spēks zem spārna ir lielāks, ja gaisa spiediens zem spārna ir lielāks.

Bernulli princips nosaka, ka gaisa spiediens zem spārna ir liels, ja gaisa ātrums zem spārna ir mazs.

Tātad v _A > v _B , tātad P _A < P _B

Pareizā atbilde ir B.

16. Pievērsiet uzmanību sekojošajam apgalvojumam!

(1) venturimetrs

(2) odu aerosols

(3) barometrs

(4) termometrs

Apgalvojums, kas saistīts ar Bernulli likuma piemērošanu, ir...

A. (1) un (2)

B. (1) un (3)

C. (1) un (4)

D. (2) un (3)

E. (2) un (4)

Diskusija

Apgalvojumi, kuru darbības principi balstās uz Bernulli likumu, ir (1) venturimetrs un (2) odu smidzinātājs. (3) barometrs, kura darbības princips balstās uz hidrostatisko spiedienu; (4) dzīvsudraba vai spirta termometrs, kura darbības princips balstās uz izplešanos.

Pareizā atbilde ir A.

17. Pievērsiet uzmanību sekojošajam apgalvojumam!

(1) hidrauliskais sūknis

(2) karburators

(3) venturimetrs

(4) termometrs

Instrumenti, kuru darbības princips balstās uz Bernulli likumu, ir...

A. (1) un (2)

B. (1) un (3)

C. (1) un (4)

D. (2) un (3)

E. (2) un (4)

Diskusija

Apgalvojumi, kuru darbības principi balstās uz Bernulli likumu, ir (2) karburatori un (3) venturimetri. (1) hidrauliskie sūkņi, kuru darbības principi balstās uz hidrostatisko spiedienu, Paskāla likumu. (4) dzīvsudraba vai spirta termometri, kuru darbības principi balstās uz izplešanos.

Pareizā atbilde ir D.

18. Apskatiet šo attēlu!

Lielās caurules novietojums ir 5 m virs zemes, bet mazās caurules novietojums ir 1 m virs zemes. Ūdens plūsmas ātrums lielajā caurulē ir 36 km/h ^ar spiedienu 9,1 x 10⁻⁶ ^Pa , savukārt spiediens mazajā caurulē ir 2.10⁻⁶ ^Pa , tad ūdens ātrums mazajā caurulē ir… (ūdens blīvums = 10⁶ ^kg⁻³ )^.

A. 10 ms^-1

B. 20 ms ^-1

C. 30 ms ^-1

D. 40 ms ^-1

E. 50 ms ^-1

Diskusija

Ir zināms, ka:

Ūdens spiediens lielā caurulē (p1 ₎ = 9,1 x 10 ^paskāli = 5 910.000 paskāli

Ūdens spiediens nelielā caurulē (p² ₎ = 2 x 10⁻¹ ^paskāli = 200 000 paskāli

Ūdens ātrums lielā caurulē (v1 ₎ = 36 km/h = 36(1000)/(3600) = 36000/3600 = 10 m/s

Lielas caurules augstums (h1 ₎ = -4 metri

Mazās caurules augstums (h2 ₎ = 0 metri

Brīvās krišanas paātrinājums (g) = 10 ms ^-2

Ūdens blīvums = 1000 ^kg.m⁻³

Jautājums: Ūdens ātrums mazā caurulē ( _v2 )

Atbilde:

Ūdens ātrumu nelielā caurulē (v2 ₎ aprēķina, izmantojot Bernulli vienādojumu:

Pareizā atbilde ir D.

19. Caurule ar rādiusu 15 cm ir savienota ar citu cauruli ar rādiusu 5 cm. Abas atrodas horizontālā stāvoklī. Ja ūdens plūsmas ātrums lielajā caurulē ir 1 ms⁻¹ ^pie spiediena 10⁻¹ ^N m⁻¹ ^, tad spiediens mazajā caurulē (ūdens blīvums 1 g cm⁻³ ⁾ ir ...

A. 10.000 2 N ^m⁻²

B. 15.000 2 N ^m⁻²

Aptuveni 30 000 N m ^-2

D. 60 000 N m ^-2

E. 90 000 N m ^-2

Diskusija

Ir zināms, ka:

Lielas caurules rādiuss (r1 ₎ = 15 cm = 0,15 m

Mazas caurules rādiuss (r2 ₎ = 5 cm = 0,05 m

Ūdens spiediens lielā caurulē (p1 ⁾ ₌ 105 ^Nm⁻² = 100 ⁰⁰⁰ Nm⁻²

Ūdens ātrums lielā caurulē (v1 ₎ = 1 ^ms⁻¹

Brīvās krišanas paātrinājums (g) = 10 ms ^-2

Ūdens blīvums = 1 g cm⁻³ ⁼ 1000 kg ^m⁻³

Abas caurules atrodas horizontālā stāvoklī, tāpēc cauruļu augstuma starpība (Δh) = 0.

Jautājums: Spiediens mazajā caurulē ( _p2 )

Atbilde:

Ūdens ātrumu 2. caurulē aprēķina, izmantojot nepārtrauktības vienādojumu:

A1 pret ₁ = _A2 pret _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 m/s) = (0,05 ² )(v ₂ )

0,0225 = 0,0025 _v2

v2 = 0,0225 / _0,0025

v² ₌ 9 m/s

Spiedienu mazajā caurulē (p2 ₎ aprēķina, izmantojot Bernulli vienādojumu:

Pareizā atbilde ir D.

Bernulli princips

20. Apskatiet attēlā redzamo odu atbaidīšanas smidzinātāju! P apzīmē spiedienu, un v apzīmē odu atbaidīšanas šķidruma plūsmas ātrumu. Lai izspiestu odu atbaidīšanas šķidrumu, jums ir nepieciešams...

A. v._A = v_B un P_A = P_B

B. v _A > v _B un P _A > P _B

C. v _A > v _B un P _A < P _B

D. v _A < v _B un P _A > P _B

E. v _A < v _B un P _A < P _B

Diskusija

v _A > v _B

p _A < p _B

Pareizā atbilde ir C.

21. Lidmašīnas spārni ir konstruēti tā, lai tiem būtu maksimāla celtspēja augšup, kā parādīts attēlā. Ja v ir gaisa plūsmas ātrums un P ir gaisa spiediens, tad saskaņā ar Bernulli principu konstrukcija ir veidota tā, lai...

A. v._A > v_B tā, ka P_A > P_B

B. v _A > v _B tā, ka P _A < P _B

C. v _A < v _B , tā ka P _A < P _B

D. v _A < v _B tā, ka P _A > P _B

E. v _A > v _B , tātad P _A = P _B

Diskusija

Lai lidmašīnas spārnam būtu celtspēja uz augšu, gaisa vilces spēkam spārna apakšā jābūt lielākam nekā vilces spēkam spārna augšpusē.

Vilces spēks spārna apakšpusē ir lielāks, ja gaisa spiediens spārna apakšpusē ir lielāks. P = F/A, kur spiediens P ir tieši proporcionāls F. Jo lielāks spiediens, jo lielāks spēks.

Bernulli princips nosaka, ka gaisa spiediens zem spārna ir liels, ja gaisa ātrums zem spārna ir mazs.

Tātad v _A > v _B , tātad P _A < P _B

Pareizā atbilde ir B.

Torričeli

22. 100 cm augsta ūdens tvertne ir pilnībā piepildīta ar ūdeni. Caurums Q atrodas 10 cm virs zemes virsmas. Horizontālās ūdens strūklas attālums (x) ir…

A. 0,2 m

B. 0,3 m

Aptuveni 0,6 m

D. 0,9 m

E. 1,0 m

Diskusija

Ir zināms, ka:

Attālums no bedres līdz ūdens virsmai (h) = 100 cm – 10 cm = 90 cm = 0,9 metri

Brīvās krišanas paātrinājums (g) = 10 m/ ^s²

Jautājums: Horizontālās ūdens strūklas attālums (x)

Atbilde:

Ūdens izplūšanas ātrums no cauruma

Torričeli teorēma apgalvo, ka no urbuma izplūstošās ūdens strūklas ātrums ir tāds pats kā ūdens ātrums, brīvi krītot no augstuma h. Matemātiski:

Apraksts: v = ātrums, g = gravitācijas paātrinājums, h = cauruma attālums no ūdens virsmas

Ūdens strūklas ātrums, kas izplūst no cauruma:

Laiks, kurā ūdens sasniedz zemes virsmu

Ūdens kustība no bedres līdz zemei ​​ir paraboliska kustība, kur trajektorija ir tāda, kā parādīts attēlā sānos. Paraboliskā kustība sastāv no divu veidu kustības, proti, vertikālas un horizontālas kustības. Horizontālā kustība tiek analizēta kā vienmērīga lineāra kustība un vertikālā virziena kustība šajā gadījumā tiek analizēta kā brīvā kritiena kustība.

Vispirms, izmantojot brīvā kritiena formulu, aprēķiniet laiku, kurā ūdens atrodas gaisā.

Ir zināms, ka:

Cauruma augstums (y) = 10 cm = 0,1 metrs

Brīvās krišanas paātrinājums (g) = 10 m/ ^s²

Jautāts: laika intervāls (t)

Atbilde:

y = 1/2 gt ^{​​​​2}

0,1 = 1/2 (10) ^t²

0,1 = 5 ^t2

t2 = 0,1 / ⁵

t2 = ^0,02

t = √0,02 sekundes

Horizontālais attālums (x)

Ir zināms, ka:

Sākotnējais ātrums (v0 ₌ vox ₎ = 3 √2 m/s

Ūdens laika intervāls (t) gaisā = √0,02 sekundes

Jautājums: Horizontālais attālums (x)

Atbilde:

v = x / t

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

Pareizā atbilde ir C.

23. Apskatiet šo attēlu!

Tvertnē ūdens atrodas 1 m augstumā. Tvertnes sienā P punktā ir ļoti mazs caurums, tāpēc ūdens iztecēšanas ātrums ir… (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

Diskusija

Ir zināms, ka:

Attālums no bedres līdz ūdens virsmai (h) = 100 cm – 80 cm = 20 cm = 0,2 metri

Brīvās krišanas paātrinājums (g) = 10 m/ ^s²

Jautājums: Ūdens iztecēšanas ātrums (v)

Atbilde:

Ūdens strūklas ātrums, kas izplūst no cauruma:

Pareizā atbilde ir D.

Venturimetrs

24. Venturimetra caurules lielākās daļas šķērsgriezuma laukums ir A₁ = 6 XNUMX cm² un mazākajai caurules daļai ir šķērsgriezuma laukums A₂ = 5 XNUMX cm²Venturimetra caurulē ieplūstošā ūdens ātrums ir... h = 20 cm, g = 10 m/s².
A. 2 m/s
B. 3 m/s
Aptuveni 4 m/s
D. 5 m/s
E. 6 m/s
Diskusija:

Pareizā atbilde ir B.

 

Jautājuma avots:

Valsts eksāmena fizikas jautājumi vidusskolai/profesionālajai vidusskolai