Mfano wa maswali ya Mienendo ya Maji

Mifano 24 ya Maswali ya Mienendo ya Maji

Nadharia ya Torriceli

1. Beseni kubwa lililojaa maji na bomba kama inavyoonekana kwenye picha. Ikiwa g = 10 ms ^-2 , basi kasi ya dawa ya maji kutoka kwenye bomba ni...

A. 3 ms^-1  

B. 8 ms ^-1

C. 9 ms ^-1

D. 30 ms ^-1

E. 900 ms ^-1

Majadiliano

Inajulikana kwamba :

Urefu (saa) = 85 cm – 40 cm = 45 cm = mita 0,45

Kuongeza kasi kutokana na uvutano (g) = 10 m/s ²

Swali : Kasi ya kunyunyizia maji kutoka kwenye bomba (v)

Jibu :

Nadharia ya Torricelli inasema kwamba kasi ya kunyunyizia maji kupitia shimo kwa umbali wa h kutoka kwenye uso wa maji ni sawa na kasi ya maji kuanguka kwa uhuru kutoka urefu wa h.

Kasi ya dawa ya kunyunyizia maji huhesabiwa kwa kutumia fomula ya mwendo wa kuanguka huru v _t ² = 2 gh

v _t ² = 2 gh = 2(10)(0,45) = 9

v _t = √9 = 3 m/s

Jibu sahihi ni A.

2. Tangi la maji lina shimo ukutani (tazama picha). Kasi ya maji yanapotoka kwenye shimo ni… (g = 10 ms ^-2 )

A. 12 ms^-1

B. 10 ms ^-1

C. 6 ms ^-1

D. 5 ms ^-1

E. 2 ms ^-1

Majadiliano

Inajulikana kwamba :

Urefu (h) = mita 1,5 – mita 0,25 = mita 1,25

Kuongeza kasi kutokana na uvutano (g) = 10 m/s ²

Swali : Kasi ya maji yanapotoka kwenye shimo (v)

Jibu :

v _t ² = 2 gh = 2(10)(1,25) = 25

v _t = √25 = 5 m/s

Jibu sahihi ni D.

3. Hifadhi ina maji yenye urefu wa mita 1 (g = 10 ms ^-2 ) na kuna shimo linalovuja ukutani (tazama picha). Kasi ya maji yanayotoka kwenye shimo ni...

A. 1 ms^-1

B. 2 ms ^-1

C. 4 ms ^-1

D. 8 ms ^-1

E. 10 ms ^-1

Majadiliano

Inajulikana kwamba :

Urefu (h) = mita 1 – mita 0,20 = mita 0,8

Kuongeza kasi kutokana na uvutano (g) = 10 m/s ²

Swali : Kasi ya maji yanapotoka kwenye shimo (v)

Jibu :

v _t ² = 2 gh = 2(10)(0,8) = 16

v _t = √16 = 4 m/s

Jibu sahihi ni D.

4. Silinda imejazwa kioevu kinachofaa. Shimo dogo (dogo sana kuliko ujazo wa silinda) liko ukutani mwake, sentimita 20 kutoka juu, na kuruhusu kioevu kutoka nje (kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro). Je, kasi ya mkondo wa maji kutoka kwenye shimo dogo ni ipi?

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

Majadiliano

Inajulikana kwamba:

Umbali wa shimo kutoka kwenye uso (h) = 20 cm = mita 0,2

Kuongeza kasi kutokana na uvutano (g) = 10 m/s ²

Swali: Je, mkondo wa maji kutoka kwenye shimo dogo huenda kwa kasi gani?

Jibu:

Nadharia ya Torriceli inasema kwamba kasi ya maji kutoka kwenye shimo ni sawa na kasi ya maji kuanguka kwa uhuru kutoka urefu h. Kihisabati:

Jibu sahihi ni B.

5. Tangi la maji lina sehemu kubwa ya msalaba, lenye shimo dogo kwenye A. Kasi ya maji yanayotoka kwenye shimo A ni...

A. sawia moja kwa moja na h

B. ni sawa moja kwa moja na h ₁

C. inalingana moja kwa moja na √h

D. ni sawa moja kwa moja na h ₂

E. inalingana moja kwa moja na (h ₁ - h ₂ )

Majadiliano

Mlinganyo wa Bernoulli:

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

Maelezo: P ₁ = shinikizo 1, v ₁ = kasi 1, h ₁ = urefu 1, ρ = msongamano, g = kuongeza kasi ya uvutano, P ₂ = shinikizo 2, v ₂ = kasi 2, h ₂ = urefu 2

Mlinganyo huu unaweza kutumika kupata mlinganyo wa kuhesabu kasi ya shimo A linalotoka kwenye maji. Ikiwa sehemu ya juu ya tanki imefunguliwa, basi P ₁ = shinikizo la hewa juu ya uso wa maji. Ikiwa kuna shimo dogo katika sehemu A, basi P ₂ = shinikizo la hewa nje ya shimo dogo. Shinikizo la hewa mahali popote karibu na tanki lazima liwe sawa, kwa hivyo P ₁ = P ₂ . Kwa hivyo, P ₁ na P ₂ zinaweza kuondolewa kutoka kwa mlinganyo wa Bernoulli.

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

Shimo katika A ni dogo kwa hivyo maji yanayotoka kupitia shimo yana kasi kubwa, ilhali eneo la uso wa beseni ni kubwa kwa hivyo kasi ya kushuka kwa kiwango cha maji ni ndogo. Kwa hivyo thamani ya v ₂ inakaribia sifuri ili 1/2 ρ v ₂ ² iondolewe kwenye mlinganyo.

Maelezo: v ₁ = kasi ya maji yanayotoka kwenye shimo A, g = kasi kutokana na uvutano = 9,8 m/s ² , h = umbali kati ya shimo A na uso wa maji.

Jibu sahihi ni C.

6. Mrija una kioevu kinachofaa. Kwenye ukuta kuna mashimo mawili madogo (ndogo sana kuliko sehemu ya msalaba ya mrija) ili kioevu kitoke (kama inavyoonekana kwenye picha). Uwiano kati ya x ₁ na x ₂ ni…..

A. 2: 3

B. 3: 5

C. 2: 5

D. 4: 5

M. 3: 4

Majadiliano

Kwanza, hesabu kasi ya maji yanayotoka kwenye bomba. Nadharia ya Torriceli inasema kwamba kasi ya maji yanayotoka kwenye bomba ni sawa na kasi ya maji yanapoanguka kwa uhuru kutoka urefu ambapo h ₁ = 20 cm = mita 0,2 na h ₂ = 50 cm = mita 0,5.

Jibu sahihi ni D.

Mlinganyo wa Mwendelezo

7. Maji hutiririka kutoka bomba A hadi bomba B na kuendelea hadi bomba C. Uwiano wa eneo la sehemu mtambuka la A hadi eneo la sehemu mtambuka la C ni 8:3. Ikiwa kiwango cha mtiririko katika bomba A ni sawa na v, basi kiwango cha mtiririko katika bomba C ni...

A. 3/8 v

B. V

C. 8/3 v

D. 3 v

E. 8 v

Majadiliano

Inajulikana kwamba:

Eneo la sehemu mtambuka A (A _A ) = 8

Eneo la sehemu mtambuka C (A _C ) = 3

Kiwango cha mtiririko katika bomba A (v _A ) = v

Swali: Kiwango cha mtiririko katika bomba C (v _C )

Jibu:

Fomula ya mlinganyo wa mwendelezo:

A _A dhidi ya _A = A _C dhidi ya _C

8 v = 3 v _C

v _C = 8/3 v

Jibu sahihi ni C.

8. Bomba lenye kipenyo cha sentimita 12 hupungua upande mmoja hadi kipenyo cha sentimita 8. Ikiwa kasi ya mtiririko katika sehemu kubwa ya bomba yenye kipenyo ni sentimita 10/s, basi kasi ya mtiririko katika ncha ndogo ni…..

A. 22,5 cm/s

B. 4,4 cm/s

C. 2,25 cm/s

D. 0,44 cm/s

E. 0,225 cm/s

Majadiliano

Inajulikana kwamba:

Kipenyo 1 (d ₁ ) = 12 cm, kipenyo 1 (r ₁ ) = 6 cm

Kipenyo 2 (d ₂ ) = 8 cm, kipenyo 2 (r ₂ ) = 4 cm

Kiwango cha mtiririko 1 (v ₁ ) = 10 cm/s

Inayohitajika: kiwango cha mtiririko 2 (v ₂ )

Jibu:

Eneo la sehemu 1 (A ₁ ) = π r ² = π 6 ² = 36π cm ²

Eneo la sehemu 2 (A ₂ ) = π r ² = π 4 ² = 16π cm ²

Mlinganyo wa mwendelezo wa maji:

A ₁ dhidi ya ₁ = A ₂ dhidi ya ₂

(36π)(10) = (16π) v ₂

(36)(10) = (16) v ₂

360 = (16) v ₂

v ₂ = 360/16

v ₂ = 22,5 cm/s

Jibu sahihi ni A.

9. Kimiminika hutiririka kupitia bomba kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro ufuatao. Ikiwa eneo la sehemu mtambuka A1 ₌ 8 cm2 ^, A2 ₌ 2 cm2 ^na kasi ya kioevu v2 ₌ 2 m/s basi ukubwa wa v1 _ni …

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

Majadiliano

Inajulikana kwamba :

Eneo la sehemu mtambuka 1 (A ₁ ) = 8 cm ²

Eneo la sehemu mtambuka 2 (A ₂ ) = 2 cm ²

Kasi ya kioevu katika sehemu ya msalaba 2 (v ₂ ) = 2 m/s

Inayohitajika : kasi ya kioevu katika sehemu ya msalaba 1 (v ₁ )

Jibu :

Mlinganyo wa mwendelezo wa maji :

A ₁ dhidi ya ₁ = A ₂ dhidi ya ₂

8 dhidi ya ₁ = (2)(2)

8 dhidi ya ₁ = 4

v ₁ = 4 / 8 = 0,5 m/s

Jibu sahihi ni A.

10. Angalia picha! Ikiwa kipenyo cha sehemu kubwa ya msalaba ni mara mbili ya kipenyo cha sehemu ndogo ya msalaba, kasi ya mtiririko wa maji kwenye bomba ndogo ni ….

A. 01 ms^-1

B. 04 ms ⁻¹

C. 08 ms ⁻¹

D. 16 ms ⁻¹

E. 20 ms ⁻¹

Majadiliano

Inajulikana kwamba :

Kipenyo kikubwa cha sehemu mtambuka (d ₁ ) = 2

Kipenyo cha sehemu kubwa ya msalaba (r ₁ ) = ½ d ₁ = ½ (2) = 1

Eneo kubwa la sehemu ya msalaba ( A ₁ ) = π r ₁ ² = π (1) ² = π (1) = π

Kipenyo kidogo cha sehemu mtambuka (d ₂ ) = 1

Radi ndogo ya sehemu mtambuka (r ₂ ) = ½ d ₂ = ½ (1) = ½

Sehemu ndogo ya sehemu ( A ₂ ) = π r ₂ ² = π (1/2) ² = π (1/4) = ¼ π

Kasi ya mtiririko wa maji katika sehemu kubwa ya msalaba ( v ₁ ) = 4 m/s

Swali : kasi ya mtiririko wa maji katika sehemu ndogo ya msalaba ( v ₂ )

Jibu :

Mlinganyo wa mwendelezo wa maji :

A ₁ dhidi ya ₁ = A ₂ dhidi ya ₂

π 4 = ¼ π (v ₂ )

4 = ¼ (mstari _{wa 2} )

v ₂ = 8 m/s

Jibu sahihi ni C.

Kanuni na Mlinganyo wa Bernoulli

11. Taarifa iliyo hapa chini inahusiana na nguvu ya kuinua kwenye ndege, yaani...

A. Shinikizo la hewa juu ya bawa ni kubwa kuliko shinikizo la hewa chini ya bawa.

B. Shinikizo la hewa chini ya mabawa haliathiri kuinuliwa kwa ndege.

C. Kasi ya mtiririko wa hewa juu ya bawa ni kubwa kuliko kasi ya mtiririko wa hewa chini ya bawa.

D. Kasi ya mtiririko wa hewa juu ya bawa ni ndogo kuliko kasi ya mtiririko wa hewa chini ya bawa.

E. Kasi ya mtiririko wa hewa haiathiri kuinuliwa kwa ndege.

Majadiliano

Fomula ya shinikizo: P = F / A, ambapo P = shinikizo, F = nguvu, A = eneo la uso.

Kulingana na fomula hii, shinikizo ni sawa moja kwa moja na nguvu. Kwa hivyo ikiwa shinikizo la hewa ni kubwa zaidi, nguvu ya kusukuma hewa pia itakuwa kubwa zaidi. Nguvu ndiyo husababisha vitu kusogea, sio shinikizo.

Kanuni ya Bernoulli inasema kwamba ikiwa kasi ya hewa ni kubwa basi shinikizo ni ndogo na ikiwa kasi ya hewa ni ndogo basi shinikizo ni kubwa.

Ili ndege inyanyue, msukumo wa hewa chini ya bawa lazima uwe mkubwa zaidi. Msukumo ni mkubwa zaidi wakati shinikizo la hewa chini ya bawa ni kubwa zaidi. Shinikizo la hewa chini ya bawa ni kubwa zaidi wakati kasi ya hewa chini ya bawa ni ya chini.

Jibu sahihi ni C.

12. Zingatia kauli zifuatazo!

(1) nguvu ya kuinua kwenye ndege

(2) pampu ya majimaji

(3) dawa ya kupulizia mbu

(4) puto za hewa moto zinaweza kupaa

Taarifa iliyo hapo juu ambayo kanuni yake ya utendaji kazi inategemea sheria ya Bernoulli ni...

A. (1) na (2)

B. (1) na (3)

C. (2) na (4)

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

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

Majadiliano

Kauli ambazo kanuni zake za utendaji kazi zinategemea sheria ya Bernoulli ni (1) kuinua ndege na (3) vinyunyizio vya mbu. (2) Pampu za majimaji hufanya kazi kwa kanuni ya sheria ya Pascal. (4) Puto za hewa ya moto zinaweza kupaa kwa kanuni ya sheria ya Archimedes (kuelea).

Jibu sahihi ni B.

13. Katika picha, maji yanasukumwa kwa kutumia kigandamizi chenye shinikizo la 120 kPa ndani ya bomba la chini (1) na kutiririka juu kwa kasi ya 1 ms ^-1 (g = 10 ms ^-2 na msongamano wa maji ni 1000 kg.m ^-3 ). Shinikizo la maji kwenye bomba la juu (II) ni….

A. 52,5 kPa

B. 67,5 kPa

C. 80,0 kPa

D. 92,5 kPa

E. 107,5 kPa

Majadiliano

Inajulikana kwamba:

Kipenyo cha bomba kubwa (r ₁ ) = 12 cm

Kipenyo cha bomba ndogo (r ₂ ) = 6 cm

Shinikizo la maji katika bomba kubwa (uk ₁ ) = 120 kPa = 120.000 Pascal

Kasi ya maji katika bomba kubwa (v ₁ ) = 1 ms ^-1

Urefu wa bomba kubwa (h ₁ ) = 0 m

Urefu wa bomba ndogo (h ₂ ) = 2 m

Kuongeza kasi kutokana na mvuto (g) = 10 ms ^-2

Uzito wa maji = 1000 kg.m ^-3

Swali: Shinikizo la maji kwenye bomba 2 (uk. ₂ )

Jibu:

Kasi ya maji katika bomba la 2 huhesabiwa kwa kutumia Mlinganyo wa Mwendelezo:

A ₁ dhidi ya ₁ = A ₂ dhidi ya 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 v ₂

v ₂ = 144 / 36

v ₂ = 4 m/s

Shinikizo la maji katika bomba la 2 huhesabiwa kwa kutumia mlinganyo wa Bernoulli:

14. Taarifa iliyo hapa chini inayohusiana na nguvu ya kuinua kwenye ndege ni sahihi...

A. Shinikizo la hewa juu ya bawa ni kubwa kuliko shinikizo la hewa chini ya bawa.

B. Shinikizo la hewa chini ya mabawa haliathiri kuinuliwa kwa ndege.

C. Kasi ya mtiririko wa hewa juu ya bawa ni kubwa kuliko kasi ya mtiririko wa hewa chini ya bawa.

D. Kasi ya mtiririko wa hewa juu ya bawa ni ndogo kuliko kasi ya mtiririko wa hewa chini ya bawa.

E. Kasi ya mtiririko wa hewa haiathiri kuinuliwa kwa ndege.

Majadiliano

Linganisha mjadala wa swali lililopita.

Jibu sahihi ni C.

15. Mabawa ya ndege yameundwa ili yawe na mwinuko wa juu zaidi, kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro. Ikiwa v ni kasi ya mtiririko wa hewa na P ni shinikizo la hewa, basi kulingana na kanuni ya Bernoulli, muundo umetengenezwa ili...

A. dhidi_A > v_B hivyo kwamba P_A > P_B

B. v _A > v _B ili P _A < P _B

C. v _A < v _B ili P _A < P _B

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

E. v _A > v _B ili P _A = P _B

Majadiliano

Ili bawa la ndege liweze kuinuliwa juu, msukumo wa hewa chini ya bawa lazima uwe mkubwa kuliko msukumo ulio juu ya bawa.

Nguvu ya kusukuma chini ya bawa ni kubwa zaidi ikiwa shinikizo la hewa chini ya bawa ni kubwa zaidi.

Kanuni ya Bernoulli inasema kwamba shinikizo la hewa chini ya bawa ni kubwa wakati kasi ya hewa chini ya bawa ni ndogo.

Kwa hivyo v _A > v _B ili P _A < P _B

Jibu sahihi ni B.

16. Zingatia kauli ifuatayo!

(1) kipima-venturi

(2) dawa ya kupulizia mbu

(3) kipimo cha kipimo

(4) kipimajoto

Taarifa inayohusiana na matumizi ya sheria ya Bernoulli ni...

A. (1) na (2)

B. (1) na (3)

C. (1) na (4)

D. (2) na (3)

E. (2) na (4)

Majadiliano

Kauli ambazo kanuni zake za utendaji kazi zinategemea sheria ya Bernoulli ni (1) venturimeter na (2) dawa ya kunyunyizia mbu. (3) barometer ambayo kanuni yake ya utendaji kazi inategemea shinikizo la maji (4) kipimajoto cha zebaki au pombe ambacho kanuni yake ya utendaji kazi inategemea upanuzi.

Jibu sahihi ni A.

17. Zingatia kauli ifuatayo!

(1) pampu ya majimaji

(2) kabureta

(3) kipima-venturi

(4) kipimajoto

Zana ambazo kanuni yake ya kufanya kazi inategemea sheria ya Bernoulli ni...

A. (1) na (2)

B. (1) na (3)

C. (1) na (4)

D. (2) na (3)

E. (2) na (4)

Majadiliano

Taarifa ambazo kanuni zake za utendaji kazi zinategemea sheria ya Bernoulli ni (2) kabureta na (3) venturimita. (1) pampu za majimaji ambazo kanuni zake za utendaji kazi zinategemea shinikizo la majimaji, sheria ya Pascal. (4) vipimajoto vya zebaki au pombe ambavyo kanuni zake za utendaji kazi zinategemea upanuzi.

Jibu sahihi ni D.

18. Tazama picha ifuatayo!

Nafasi ya bomba kubwa ni mita 5 juu ya ardhi na bomba ndogo ni mita 1 juu ya ardhi. Kasi ya mtiririko wa maji katika bomba kubwa ni kilomita 36.h ^-1 na shinikizo la 9,1 x 10.5 ^Pa , huku shinikizo katika bomba ndogo likiwa 2.10.5 ^Pa , kisha kasi ya maji katika bomba ndogo ni…. (uzito wa maji = 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

Majadiliano

Inajulikana kwamba:

Shinikizo la maji katika bomba kubwa (uk ₁ ) = 9,1 x 10 ⁵ Pascal = 910.000 Pascal

Shinikizo la maji katika bomba ndogo (uk. ₂ ) = 2 x 10 ⁵ Pascal = 200.000 Pascal

Kasi ya maji katika bomba kubwa (v ₁ ) = 36 km/saa = 36(1000)/(3600) = 36000/3600 =10 m/s

Urefu wa bomba kubwa (h ₁ ) = -4 mita

Urefu wa bomba ndogo (h ₂ ) = mita 0

Kuongeza kasi kutokana na mvuto (g) = 10 ms ^-2

Uzito wa maji = 1000 kg.m ^-3

Swali: Kasi ya maji katika bomba ndogo (mstari _{wa 2} )

Jibu:

Kasi ya maji katika bomba ndogo (v ₂ ) huhesabiwa kwa kutumia mlinganyo wa Bernoulli:

Jibu sahihi ni D.

19. Bomba lenye kipenyo cha sentimita 15 limeunganishwa na bomba lingine lenye kipenyo cha sentimita 5. Vyote viwili viko katika nafasi ya mlalo. Ikiwa kiwango cha mtiririko wa maji katika bomba kubwa ni 1 ms ^-1 kwa shinikizo la 10 ⁵ N m ^-2 , basi shinikizo katika bomba ndogo (uzito wa maji 1 g cm ^-3 ) ni ...

A. 10.000 N m ^-2

B. 15.000 N m ^-2

C. 30.000 N m ^-2

D. 60.000 N m ^-2

E. 90.000 N m ^-2

Majadiliano

Inajulikana kwamba:

Kipenyo cha bomba kubwa (r ₁ ) = 15 cm = 0,15 m

Kipenyo cha bomba ndogo (r ₂ ) = 5 cm = 0,05 m

Shinikizo la maji katika bomba kubwa (uk ₁ ) = 10 ⁵ N m ^-2 = 100.000 N m ^-2

Kasi ya maji katika bomba kubwa (v ₁ ) = 1 ms ^-1

Kuongeza kasi kutokana na mvuto (g) = 10 ms ^-2

Uzito wa maji = gramu 1 cm ^-3 = kilo 1000 m ^-3

Mabomba yote mawili yako katika nafasi ya mlalo ili tofauti katika urefu wa bomba (Δh) = 0.

Swali: Shinikizo katika bomba ndogo (uk. ₂ )

Jibu:

Kasi ya maji katika bomba la 2 huhesabiwa kwa kutumia Mlinganyo wa Mwendelezo:

A ₁ dhidi ya ₁ = A ₂ dhidi ya 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 v ₂

v ₂ = 0,0225 / 0,0025

v ₂ = 9 m/s

Shinikizo katika bomba ndogo (uk ₂ ) huhesabiwa kwa kutumia mlinganyo wa Bernoulli:

Jibu sahihi ni D.

Kanuni ya Bernoulli

20. Tazama picha ya dawa ya kunyunyizia dawa ya mbu katika picha ifuatayo! P inawakilisha shinikizo na v inawakilisha kiwango cha mtiririko wa kioevu cha kunyunyizia dawa ya mbu. Ili kutoa kioevu cha kunyunyizia dawa ya mbu, unahitaji...

A. dhidi_A =v_B na P_A = P_B

B. dhidi ya _A > dhidi ya _B na P _A > P _B

C. dhidi ya _A > dhidi ya _B na P _A < P _B

D. dhidi ya _A <v _B na P _A > P _B

E. dhidi ya _A <v _B na P _A <P _B

Majadiliano

v _A > v _B

p _A < p _B

Jibu sahihi ni C.

21. Mabawa ya ndege yameundwa ili yawe na mwinuko wa juu zaidi, kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro. Ikiwa v ni kasi ya mtiririko wa hewa na P ni shinikizo la hewa, basi kulingana na kanuni ya Bernoulli muundo umetengenezwa ili...

A. dhidi_A > v_B hivyo kwamba P_A > P_B

B. v _A > v _B ili P _A < P _B

C. v _A < v _B ili P _A < P _B

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

E. v _A > v _B ili P _A = P _B

Majadiliano

Ili bawa la ndege liweze kuinuliwa juu, msukumo wa hewa chini ya bawa lazima uwe mkubwa kuliko msukumo ulio juu ya bawa.

Msukumo kwenye sehemu ya chini ya bawa ni mkubwa zaidi ikiwa shinikizo la hewa kwenye sehemu ya chini ya bawa ni kubwa zaidi. P = F/A, ambapo shinikizo P ni sawa na F. Kadiri shinikizo linavyokuwa kubwa, ndivyo nguvu inavyokuwa kubwa zaidi.

Kanuni ya Bernoulli inasema kwamba shinikizo la hewa chini ya bawa ni kubwa wakati kasi ya hewa chini ya bawa ni ndogo.

Kwa hivyo v _A > v _B ili P _A < P _B

Jibu sahihi ni B.

Torriseli

22. Tangi la maji lenye urefu wa sentimita 100 limejaa maji kabisa. Shimo Q liko sentimita 10 juu ya uso wa ardhi. Umbali wa mkondo wa maji mlalo (x) ni…

A. mita 0,2

B. mita 0,3

C. 0,6 m

D. mita 0,9

M. mita 1,0

Majadiliano

Inajulikana kwamba:

Umbali wa shimo kutoka kwenye uso wa maji (h) = 100 cm – 10 cm = 90 cm = mita 0,9

Kuongeza kasi kutokana na uvutano (g) = 10 m/s ²

Swali: Umbali wa mlalo wa ndege ya maji (x)

Jibu:

Kasi ya maji yanayotoka kwenye shimo

Nadharia ya Torriceli inasema kwamba kasi ya mkondo wa maji unaotoka kwenye shimo ni sawa na kasi ya maji kuanguka kwa uhuru kutoka urefu h. Kihisabati:

Maelezo: v = kasi, g = kuongeza kasi ya uvutano, h = umbali wa shimo kutoka kwenye uso wa maji

Kasi ya mkondo wa maji kutoka kwenye shimo:

Muda wa maji kufika kwenye uso wa ardhi

Mzunguko wa maji kutoka kwenye shimo hadi yafike ardhini ni mwendo wa kimfano, ambapo njia ya kupita iko kama inavyoonyeshwa kwenye picha upande. Mwendo wa kimfano unachukuliwa kuwa na aina mbili za mwendo, yaani mwendo wa wima na mlalo. Mwendo wa mlalo unachambuliwa kama mwendo sare wa mstari na mwendo wa mwelekeo wima katika kesi hii unachambuliwa kama mwendo wa kuanguka huru.

Kwanza, hesabu muda ambao maji yako hewani kwa kutumia fomula ya vuli huru.

Inajulikana kwamba:

Urefu wa shimo (y) = 10 cm = mita 0,1

Kuongeza kasi kutokana na uvutano (g) = 10 m/s ²

Alipoulizwa: muda wa muda (t)

Jibu:

y = 1/2 gt ^{​​​​2}

0,1 = 1/2 (10) t ²

0,1 = 5 t ²

t ² = 0,1 / 5

t ² = 0,02

t = √Sekunde 0,02

Umbali mlalo (x)

Inajulikana kwamba:

Kasi ya awali (v _o = v _ox ) = 3 √2 m/s

Muda wa maji hewani (t) = sekunde √0,02

Swali: Umbali mlalo (x)

Jibu:

v = x / t

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

Jibu sahihi ni C.

23. Tazama picha ifuatayo!

Tangi lina maji yenye urefu wa mita 1. Katika sehemu ya P kwenye ukuta wa tanki kuna shimo dogo sana, kwa hivyo kasi ya maji yanayotoka ni… (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

Majadiliano

Inajulikana kwamba:

Umbali wa shimo kutoka kwenye uso wa maji (h) = 100 cm – 80 cm = 20 cm = mita 0,2

Kuongeza kasi kutokana na uvutano (g) = 10 m/s ²

Swali: Kasi ya maji yanayotoka (v)

Jibu:

Kasi ya mkondo wa maji kutoka kwenye shimo:

Jibu sahihi ni D.

Kipimajoto

24. Sehemu kubwa ya bomba la venturimeter ina eneo la sehemu mtambuka A₁ = 6cm² na sehemu ndogo ya bomba ina eneo la sehemu mtambuka A₂ = 5cm²Kasi ya maji kuingia kwenye bomba la venturimeter ni... h = 20 cm, g = 10 m/s².
A. 2 m/s
B. 3 m/s
C. 4 m/s
D. 5 m/s
E. 6 m/s
Majadiliano:

Jibu sahihi ni B.

 

Chanzo cha swali:

Maswali ya Fizikia ya Mtihani wa Kitaifa kwa Shule ya Upili ya Wazee/Shule ya Upili ya Ufundi