Mifano 24 ya Maswali ya Mienendo ya Maji
Nadharia ya Torriceli
1. Beseni kubwa lina maji na lina 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 :
Urefu (saa) = 85 cm – 40 cm = 45 cm = mita 0,45
Kuongeza kasi kutokana na mvuto (g) = 10 m/s2
Aliuliza : Kasi ya kunyunyizia maji kutoka kwenye bomba (v)
Jawab :
Nadharia ya Torricelli inasema kwamba kasi ya kunyunyizia maji kupitia shimo kwa umbali wa h kutoka juu ya 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. vt2 = 2 g
vt2 = 2 gh = 2(10)(0,45) = 9
Jibu sahihi ni A.
2. Tangi la maji lina maji na kuna 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 :
Urefu (h) = mita 1,5 – mita 0,25 = mita 1,25
Kuongeza kasi kutokana na mvuto (g) = 10 m/s2
Aliuliza Kasi ya maji yanapotoka kwenye shimo (v)
Jawab :
vt2 = 2 gh = 2(10)(1,25) = 25
vt = √25 = 5 m/s
Jibu sahihi ni D.
3. Hifadhi ina maji yenye urefu wa mita 1 (g = 10 ms)-2) na ukutani kuna shimo linalovuja (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 :
Urefu (h) = mita 1 – mita 0,20 = mita 0,8
Kuongeza kasi kutokana na mvuto (g) = 10 m/s2
Aliuliza Kasi ya maji yanapotoka kwenye shimo (v)
Jawab :
vt2 = 2 gh = 2(10)(0,8) = 16
vt = √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 mvuto (g) = 10 m/s2
Aliuliza: Kasi ya mkondo wa maji kutoka kwenye shimo dogo
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. sawia moja kwa moja na h1
C. inalingana moja kwa moja na √h
D. sawia moja kwa moja na h2
E. inalingana moja kwa moja na (h1 - h2)
Majadiliano
Mlinganyo wa Bernoulli:
P1 + 1/2 ρ v12 + ρ gh1 = P2 + 1/2 ρ v22 + ρ gh2
Taarifa: P1 = shinikizo 1, v1 = kasi 1, h1 = urefu 1, ρ = msongamano, g = kasi kutokana na mvuto, P2 = shinikizo 2, v2 = kasi 2, saa2 = urefu 2
Mlinganyo huu unaweza kutumika kupata mlinganyo wa kuhesabu kasi ya maji yanayotoka kwenye shimo A. Ikiwa uso wa juu wa tanki umefunguliwa basi P1 = shinikizo la hewa juu ya uso wa maji. Ikiwa kuna shimo dogo kwenye sehemu A basi P2 = shinikizo la hewa nje ya shimo dogo. Shinikizo la hewa mahali popote karibu na tanki lazima liwe sawa ili P1 = P2Hivyo P1 na P2 inaweza kuondolewa kutoka kwa mlinganyo wa Bernoulli.
1/2 ρ v12 + ρ gh1 = 1/2 ρ v22 + ρ gh2
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 v2 inakaribia sifuri ili 1/2 ρ v22 kuondolewa kutoka kwa mlinganyo.
Maelezo: v1 = kasi ya maji yanayotoka kwenye shimo A, g = kasi kutokana na uvutano = 9,8 m/s2, h = umbali kati ya shimo A na uso wa maji.
Jibu sahihi ni C.
6. Mrija una kioevu kinachofaa. Katika ukuta kuna mashimo mawili madogo (ndogo sana kuliko sehemu ya msalaba ya mrija) ili kioevu kitoke (kinachoonekana kama kwenye picha). Uwiano kati ya x1 na x2 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 kKasi ya maji yanayotoka kwenye bomba ni sawa na kasi ya maji yanapoanguka kwa uhuru kutoka urefu ambapo h1 = 20 cm = mita 0,2 na saa2 = 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
Aliuliza: Kiwango cha mtiririko katika bomba C (v)C)
Jibu:
Fomula ya mlinganyo wa mwendelezo:
AA vA =AC vC
vC = 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 (d1) = sentimita 12, kipenyo 1 (r1) = sm 6
Kipenyo 2 (d2) = sentimita 8, kipenyo 2 (r2) = sm 4
Kiwango cha mtiririko 1 (v1) = 10 cm/s
Aliuliza: kiwango cha mtiririko 2 (v2)
Jibu:
Eneo la sehemu mtambuka 1 (A1) = π r2 = π 62 = sentimita 36π2
Eneo la sehemu mtambuka 2 (A2) = π r2 = π 42 = sentimita 16π2
Mlinganyo wa mwendelezo wa maji:
A1 v1 =A2 v2
(36π)(10) = (16π) v2
(36)(10) = (16) v2
360 = (16) v2
v2 = 360 / 16
v2 = sentimita 22,5/sekunde
Jibu sahihi ni A.
9. Kimiminika hutiririka kupitia bomba kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro ufuatao. Ikiwa eneo la sehemu mtambuka A1 = 8cm2,2 = 2cm2 na kiwango cha kioevu v2 = 2 m/s kisha 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 :
Eneo la sehemu mtambuka 1 (A1) = sm 82
Eneo la sehemu mtambuka 2 (A2) = sm 22
Kasi ya kioevu katika sehemu ya msalaba ya 2 (v)2) = 2 m/s
Aliuliza : kasi ya kioevu katika sehemu ya msalaba 1 (v1)
Jawab :
Mlinganyo wa mwendelezo wa maji :
A1 v1 =A2 v2
8 v1 = (2)(2)
8 v1 = 4
v1 = 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 :
Kipenyo kikubwa cha sehemu mtambuka (d1= 2
Radius kubwa ya sehemu mtambuka (r)1) = ½ siku1 = ½ (2) = 1
Eneo kubwa la sehemu mtambuka (A1) = π r12 = π (1)2 = π (1) = π
Kipenyo kidogo cha sehemu mtambuka (d2= 1
Radi ndogo ya sehemu mtambuka (r)2) = ½ siku2 = ½ (1) = ½
Eneo dogo la sehemu mtambuka (A2) = π r22 = π (1/2)2 = π (1/4) = ¼ π
Kasi ya mtiririko wa maji katika sehemu kubwa ya msalaba (v1) = 4 m/s
Aliuliza : kasi ya mtiririko wa maji katika sehemu ndogo za msalaba (v2)
Jawab :
Mlinganyo wa mwendelezo wa maji :
A1 v1 =A2 v2
π 4 = ¼ π (v2)
4 = ¼ (v2)
v2 = 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 mchoro, maji husukumwa na kigandamizi kwa shinikizo la 120 kPa ndani ya bomba la chini (1) na kutiririka juu kwa kasi ya 1 m/s.-1 (g = 10 ms-2 na msongamano wa maji ni kilo 1000.m-3Shinikizo la maji katika 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:
Radi kubwa ya bomba (r)1) = sm 12
Radi ndogo ya bomba (r)2) = sm 6
Shinikizo la maji katika mabomba makubwa (p)1) = 120 kPa = Pascal 120.000
Kasi ya maji katika mabomba makubwa (v)1) = ms 1-1
Urefu mkubwa wa bomba (h)1) = mita 0
Urefu mdogo wa bomba (h)2) = mita 2
Kuongeza kasi kutokana na mvuto (g) = 10 ms-2
Uzito wa maji = 1000 kg.m-3
Aliuliza: Shinikizo la maji kwenye bomba 2 (p)2)
Jibu:
Kasi ya maji katika bomba la 2 huhesabiwa kwa kutumia Mlinganyo wa Mwendelezo:
A1 v1 =A2 v2
(π r12(v)1) = (π r22(v)2)
(r12(v)1) = (r22(v)2)
(r12(v)1) = (r22(v)2)
(122)(1 m/s) = (62(v)2)
144 = 36 v2
v2 = 144/36
v2 = 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. dhidiA > vB hivyo kwamba PA > PB
B. dhidiA > vB hivyo kwamba PA <PB
C. vA < vB hivyo kwamba PA <PB
D. vA < vB hivyo kwamba PA > PB
E. vA > vB hivyo kwamba PA = PB
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 vA > vB hivyo kwamba PA <PB
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!
Bomba kubwa liko mita 5 juu ya ardhi na bomba ndogo liko mita 1 juu ya ardhi. Kiwango cha mtiririko wa maji katika bomba kubwa ni kilomita 36 kwa saa.-1 yenye shinikizo la 9,1 x 105 Pa, huku shinikizo katika bomba ndogo likiwa 2.105 Pa, basi kasi ya maji katika bomba ndogo ni…. (uzito wa maji = 103 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 mabomba makubwa (p)1) = 9,1 x 105 Pascal = Pascal 910.000
Shinikizo la maji katika mabomba madogo (p)2) = 2 x 105 Pascal = Pascal 200.000
Kasi ya maji katika mabomba makubwa (v)1) = 36 km/h = 36(1000)/(3600) = 36000/3600 =10 m/s
Urefu mkubwa wa bomba (h)1) = mita -4
Urefu mdogo wa bomba (h)2) = mita 0
Kuongeza kasi kutokana na mvuto (g) = 10 ms-2
Uzito wa maji = 1000 kg.m-3
Aliuliza: Kasi ya maji katika bomba ndogo (v)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 m/s-1 kwa shinikizo la 105 N m-2 , basi shinikizo kwenye bomba ni ndogo (uzito wa maji ni gramu 1 cm-3 ) ni …
A. 10.000 N m-2
B. 15.000 N m-2
C. 30.000 N m-2
E. 90.000 N m-2
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Radi kubwa ya bomba (r)1) = 15 cm = 0,15 m
Radi ndogo ya bomba (r)2) = 5 cm = 0,05 m
Shinikizo la maji katika mabomba makubwa (p)1= 105 N m-2 = 100.000 N m-2
Kasi ya maji katika mabomba makubwa (v)1) = ms 1-1
Kuongeza kasi kutokana na mvuto (g) = 10 ms-2
Uzito wa maji = 1 gr cm-3 = kilo 1000 m-3
Mabomba yote mawili yako katika nafasi ya mlalo ili tofauti katika urefu wa bomba (Δh) = 0.
Aliuliza: Shinikizo katika bomba ndogo (p)2)
Jibu:
Kasi ya maji katika bomba la 2 huhesabiwa kwa kutumia Mlinganyo wa Mwendelezo:
A1 v1 =A2 v2
(π r12(v)1) = (π r22(v)2)
(r12(v)1) = (r22(v)2)
(0,152)(1 m/s) = (0,052(v)2)
0,0225 = 0,0025 v2
v2 = 0,0225/0,0025
v2 = 9 m/s
Shinikizo katika bomba ndogo (p)2) huhesabiwa kwa kutumia mlinganyo wa Bernoulli:
Jibu sahihi ni D.
Kanuni ya Bernoulli
20. Tazama picha ya dawa ya kunyunyizia dawa ya mbu hapa chini! 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. dhidiA =vB na PA = PB
B. dhidiA > vB na PA > PB
C. vA > vB na PA <PB
D. vA < vB na PA > PB
E. vA < vB na PA <PB
Majadiliano
vA > vB
pA <pB
Jibu sahihi ni C.
21. Mabawa ya ndege yameundwa ili kuongeza mwinuko, 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 umeundwa ili...
A. dhidiA > vB hivyo kwamba PA > PB
B. dhidiA > vB hivyo kwamba PA <PB
C. vA < vB hivyo kwamba PA <PB
D. vA < vB hivyo kwamba PA > PB
E. vA > vB hivyo kwamba PA = PB
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 linalingana moja kwa moja na F. Ikiwa shinikizo ni kubwa zaidi, nguvu pia 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 vA > vB hivyo kwamba PA <PB
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 mlalo (x) wa mkondo wa maji 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 mvuto (g) = 10 m/s2
Aliuliza: 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 kutokana na mvuto, h = jshimo la arak 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) = Sentimita 10 = mita 0,1
Kuongeza kasi kutokana na mvuto (g) = 10 m/s2
Aliuliza: muda wa muda (t)
Jibu:
y = 1/2 gt2
0,1 = 1/2 (10) t2
0,1 = tani 52
t2 = 0,1/5
t2 = 0,02
t = Sekunde √0,02
Umbali mlalo (x)
Inajulikana kwamba:
Kasi ya awali (v)o =vox= 3√2 m/s
Muda wa muda (t) wa maji hewani = Sekunde √0,02
Aliuliza: Jarak 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. Furahia gambar berikut!
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 m/s)-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 mvuto (g) = 10 m/s2
Aliuliza: Kasi ya kutokwa kwa maji (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
