Α. Στο οριζόντιο κυλινδρικό δοχείο του σχήματος 1 ισορροπεί υγρό πυκνότητας ρ, σε χώρο όπου η επιτάχυνση της βαρύτητας είναι g. Με h συμβολίζουμε το βάθος από την ελεύθερη επιφάνεια του υγρού και με z το ύψος από τον πυθμένα του δοχείου. Ποια ή ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές για τις πιέσεις στα σημεία 1 και 2; Δικαιολογείστε την απάντησή σας.
Κατηγορία: 4.13 Ρευστά
Η επιτάχυνση του σωλήνα και το σταμάτημα της ροής
Ας υποθέσουμε ότι ένας λεπτός σωλήνας τετραγωνικής διατομής Α, γεμάτος με νερό, μπορεί να τοποθετηθεί πάνω σε μια σειρά από κυλίνδρους, όπως φαίνεται στο σχήμα. Έστω ότι οι κύλινδροι μπορούν να κυλίονται χωρίς ολίσθηση σε κάθε επιφάνεια.
α) Αν κρατήσουμε το σύστημα ακίνητο και ανοίξουμε τη στρόφιγγα, το νερό χύνεται. Γιατί;
Το νεροπίστολο και ο στόχος του
Ο Κωστάκης αγόρασε το νεροπίστολο του σχήματος, το οποίο έχει εμβαδόν εμβόλου Α1 = 4cm2 και το σωληνάκι από το οποίο εξέρχεται το νερό έχει εμβαδόν A2 = 0,4cm2. Στη συνέχεια έβαλε στόχο να ανατρέψει ένα κουτί σχήματος ορθογωνίου παραλληλεπιπέδου, ομογενούς υλικού, με τη δύναμη που θα ασκήσει η εξερχόμενη από το νεροπίστολο φλέβα νερού, στην αριστερή έδρα του κουτιού, όπως στο σχήμα. Το κουτί είχε διαστάσεις α = 0,2m, b = 1m και μάζα m = 0,5kg και η οριζόντια φλέβα του νερού το χτυπούσε στο κέντρο Κ της αριστερής κατακόρυφης έδρας.
Ισχύς Αντλίας
Ποιος είναι ο ρόλος της αντλίας; Να δώσουμε στο υγρό την απαιτούμενη μηχανική ενέργεια, ώστε η μάζα του να μετακινηθεί από ένα σημείο Α πριν την αντλία σε ένα σημείο Β, όπως φαίνεται στο σχήμα 1, όπου θα εξέλθει στην ατμόσφαιρα.
Βρείτε την πυκνότητα του άγνωστου υγρού
Ροή ρευστού σε σωλήνα
Πολύς κόπος για μια δύναμη
Σε μια μεγάλη δεξαμενή Δ1 με νερό, έχει τοποθετηθεί πλευρικός οριζόντιος κυλινδρικός σωλήνας εκκένωσης Σ1, διαμέτρου δ = 6cm. Ο άξονας του κυλινδρικού σωλήνα βρίσκεται σε βάθος h = 5m από την ελεύθερη επιφάνεια του νερού, και η είσοδός του είναι σφραγισμένη με τάπα.
α) Αν g = 10m/s2 και η πυκνότητα του νερού είναι ρ = 1000kg/m3 ποια είναι η δύναμη τριβής που ασκούν τα τοιχώματα του σωλήνα στην τάπα;
Μετάγγιση(Πρόχειρες Σημειώσεις)
Πατήστε την εικόνα…
Άλλη μορφή της εξίσωσης Bernoulli(Πρόχειρες Σημειώσεις)
Πατήστε την εικόνα
Συγκοινωνούντα δοχεία και ισόθερμη(Αφιερωμένη στους μαθητές που στη Β΄διάβαζαν Θερμοδυναμική)
Το ένα σκέλος του υοειδούς σωλήνα του σχήματος, περιέχει υδράργυρο και κλείνεται αεροστεγώς με αβαρές έμβολο, που βρίσκεται σε ύψος h1 = 20cm πάνω από την επιφάνεια του υδραργύρου. Το άλλο άκρο είναι ανοιχτό στην ατμόσφαιρα. Ο υδράργυρος βρίσκεται στο ίδιο ύψος και στα δύο σκέλη του σωλήνα, ο οποίος έχει σταθερή διατομή με εμβαδόν A = 2cm2. Σπρώχνουμε το έμβολο προς τα κάτω κατά d = 10cm και ο εγκλωβισμένος αέρας υφίσταται ισόθερμη συμπίεση.
α) Ποια είναι η πίεση του εγκλωβισμένου αέρα;
β) Βρείτε τη διαφορά στάθμης του υδραργύρου στα δύο σκέλη του σωλήνα μετά την μετακίνηση του εμβόλου.
γ) Βρείτε το έργο της μεταβλητής δύναμης που ασκήσαμε στο έμβολο για αυτή τη μεταβολή.
Δίνεται 1atm = 76cmHg και g = 10m/s2.
