100kitov.ru

Интересные факты — события, биографии людей, психология
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Почему струя воды из крана сужается книзу?

Почему льющаяся струйка воды заметно сужается книзу?

Данный эффект обусловлен двумя причинами. Первая состоит в наличии сил межмолекулярного взаимодействия в жидкостях, вторая – в том, что свободное падение тел происходит с ускорением. Благодаря силам межмолекулярного взаимодействия льющаяся струйка остается неразрывной, вследствие чего в единицу времени через ее сечение внизу и вверху проходят одинаковые объемы воды. А поскольку скорость растет, диаметр струйки уменьшается.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Читайте также

Почему капля воды, упавшая на слабо нагретую сковороду, испаряется почти мгновенно, а на раскаленной сворачивается в шарик и долго бегает по металлу, не меняясь в размерах?

Почему капля воды, упавшая на слабо нагретую сковороду, испаряется почти мгновенно, а на раскаленной сворачивается в шарик и долго бегает по металлу, не меняясь в размерах? Капля воды на очень горячей сковороде «плавает» на слое пара, который служит своеобразной

Почему в пустыне нет воды?

Почему в пустыне нет воды? Что такое пустыня? Пустыня — это такой регион, где возможно существование только особых форм жизни. Во всех пустынях ощущается недостаток влаги, а это значит, что существующие формы жизни должны были приспособиться к тому, чтобы обходиться без

Почему кактусы обходятся без воды?

Почему кактусы обходятся без воды? Любое живое существо, обитающее в пустыне, сталкивается с проблемой нехватки воды. И действительно, если оно не сможет решить этой проблемы, ему в пустыне не выжить.Кактусу также требуется вода, но он приспособился соответствующим

28. Что такое коды? Почему мигает лампочка “OD OFF”, “Hold”, “S” или “Check AT”? Почему отсутствуют переключения передач?

28. Что такое коды? Почему мигает лампочка “OD OFF”, “Hold”, “S” или “Check AT”? Почему отсутствуют переключения передач? Здесь речь пойдет об автоматических коробках с электронной системой управления. Работой “электронных” АКПП управляет бортовой трансмиссионный компьютер,

Почему в пустыне нет воды?

Почему в пустыне нет воды? Что такое пустыня? Пустыня – это такой регион, где возможно существование только особых форм жизни. Во всех пустынях ощущается недостаток влаги, а это значит, что существующие формы жизни должны были приспособиться к тому, чтобы обходиться

Почему кактусы обходятся без воды?

Почему кактусы обходятся без воды? Любое живое существо, обитающее в пустыне, сталкивается с проблемой нехватки воды. Если оно не сможет решить этой проблемы, ему в пустыне не выжить.Кактусу также требуется вода, но он приспособился соответствующим образом переживать

Почему стаканы трескаются от горячей воды?

Почему стаканы трескаются от горячей воды? Причина – неравномерное расширение стекла, Горячая вода, налитая в стакан, прогревает его стенки не сразу: сначала нагревается внутренний слой стенок, в то время как наружный не успевает еще нагреться. Нагретый внутренний слой

Почему буревестники могут обходиться без пресной воды?

Почему буревестники могут обходиться без пресной воды? Одна из особенностей буревестников связана с их длительным пребыванием в морской стихии. Во время своих скитаний над океанским простором птицы пьют только соленую воду, поэтому им необходимо избавляться от избытка

Почему верблюды способны долго обходиться без воды?

Почему верблюды способны долго обходиться без воды? Верблюды – единственные млекопитающие, которые могут жить без воды в течение 10–14 дней летом и до двух месяцев зимой (теряя при этом до четверти массы своего тела). Запасают они воду не в горбах, как ранее ошибочно

Почему я чувствую желание помочиться, когда слышу журчание воды?

Почему я чувствую желание помочиться, когда слышу журчание воды? (Спрашивает К. Барри, Нью-Йорк, США)Большинство урологов утверждают, что подобная реакция – условный рефлекс. Люди часто слышат журчание воды в раковине или туалете, когда как раз справляют нужду. Однако

Глава 6 Вырабатываем чувство воды Упражнения для развития силы, гибкости и чувства воды

Глава 6 Вырабатываем чувство воды Упражнения для развития силы, гибкости и чувства воды Вы слишком долго шли по пути наименьшего сопротивления. Я заставлю вас поднапрячься, но, обещаю, вам это понравится! Скоро вы скажете мне спасибо – возможно, не сразу, поначалу ваши

Почему буревестники могут обходиться без пресной воды?

Почему буревестники могут обходиться без пресной воды? Одна из особенностей буревестников связана с их длительным пребыванием в морской стихии. Во время своих скитаний над океанским простором птицы пьют только соленую воду, поэтому им необходимо избавляться от избытка

Почему льющаяся струйка воды заметно сужается книзу?

Почему льющаяся струйка воды заметно сужается книзу? Данный эффект обусловлен двумя причинами. Первая состоит в наличии сил межмолекулярного взаимодействия в жидкостях, вторая – в том, что свободное падение тел происходит с ускорением. Благодаря силам межмолекулярного

Читайте так же:
Почему те, кто бросил курить, поправляются?

Полеты в весенне-летний период характеризуются в первую очередь высокими температурами наружного воздуха, влияние которых на параметры взлета весьма значительно. Из-за уменьшения весового заряда протекающего через двигатель воздуха заметно снижается располагаемая тяга. Значительно возрастает потребн

Полеты в весенне-летний период характеризуются в первую очередь высокими температурами наружного воздуха, влияние которых на параметры взлета весьма значительно. Из-за уменьшения весового заряда протекающего через двигатель воздуха заметно снижается располагаемая

Струя воды

Почему сужается струйка воды, равномерно вытекающая из кухонного крана? Какая сила ее сжимает?

Ответ: Количество жидкости, проходящей каждую секунду через поперечное сечение струи, в силу непрерывности потока должно оставаться постоянным на протяжении всей струи. Поскольку скорость воды при падении увеличивается, то чем ниже, тем меньше сечение должна иметь струя. Струя сжимается силами поверхностного натяжения.

Обсуждение задачи на форуме — Струя воды

Комментарии

Оставлен Гость Пнд, 10/10/2011 — 19:01

Без последнего предложения ответ верный.

Оставлен Владимир Чт, 12/01/2011 — 20:38

Согласен. Причем здесь давление, если скорость возрастает и жидкость просто «вытягивается». Сила тяжести ее сжимает:)

Оставлен Гость Чт, 04/19/2012 — 09:58

Силы поверхностного натяжения создают нечто вроде трубки вокруг струи, из нутри на струю давит вода, а с наружи атмосферное давление, при увеличении скорости воды её давление уменьшается, а атмосферное остаётся практисески неизменным, разность давлений увеличивается трубка сужается (на длинных струяхэто может вызвать разрыв, так струя превращается в поток камель).
Надеюсь понятно объяснил))

Оставлен Ygrek Пт, 09/20/2013 — 15:57

Да, вы понятно объяснили, что Вы не физик. Не, ну может быть на бумаге или в душе Вы, конечно, и физик.

Никогда не знал, что воду так сильно может расплющить и разовать на капли просто давление окружающего воздуха, причем лишь чуть больше атмосферного.

Чтобы Вы не думали плохого, давайте представим себе такой эксперимент. Возмём кастрюлю, до краёв наполненную водой и поставим на платформу на рельсах и начнём разгонять.
Как Вы выразились, пов. натяжение создаст нечто вроде «плёнки» на поверхности воды. При движении кастрюли давление внутри воды в кастрюле, по-Вашему, почему-то станет меньше (может быть она даже закипит?). И атмосферное давление через «плёнку» скукожит воду и кастрюля станет полупустая?

Я бы ещё не так удивился, если бы Вы сказали, что движущийся относительно кастрюли воздух стал меньше давить на «плёнку» и вода распухла(это хотя бы похоже на эффект Бернулли).

Для сужения струи воды нет других причин кроме того, что вода практически несжимаема и нерастяжима (т.е. сохраняет свой объем) и струя (текущая вниз под действием силы тяжести) растягивается из-за того, что находящиеся ниже части струи ужЕ дольше падают, чем части, находящиеся выше них (ибо раньше вышли из крана) и успели набрать большую скорость и продолжают удаляться от последних.

А нерастяжима вода, конечно, по той же причине, по какой существуют и «капиллярные силы» — из-за взаимного притяжения молекул. Но разница в том, что нерастяжимость проявляется при любых масштабах, а капиллярность в нашей обычной жизни заметна при размерах не больше 5 мм.

Оставлен Гость Чт, 11/14/2013 — 20:54

Исходя из вашей логики, тогда бы струя не сужалась, а просто разрывалась бы, сохраняя свою толщину.
Именно из-за силы поверхностного натяжения мы наблюдаем этот эффект.
А ваш пример с кастрюлей — вообще абсурд, т.к. вода в этом случае вообще выполняет роль груза и не более, т.к. движение жидкости и движение «кастрюли» с жидкостью — абсолютно разные вещи.

Оставлен Ygrek Чт, 11/14/2013 — 22:19

Где следует из моей логики, что струя разрывалась бы? Если бы не было притяжения между молекулами воды, она сразу разрывалась бы (как в случае песчинок в струе песка). Но я как раз и сказал, что молекулы притягиваются, заставляя струю не разрываться, а быть одним целым (пока уже силы пов. натяжения не станут такими большими, что разорвут струю на капли).

Запомните раз и навсегда! Силы пов. натяжения не стремятся сделать струю тоньше — это противоречило бы принципу физики, что замкнутая система всегда стремится к состоянию с минимальной потенциальной энергией. А в данном случае, что хотят сделать силы пов. натяж.? Уменьшить площадь поверхности жидкости! А минимальная поверхность у шара, а не у тонкой струи.
Постарайтесь на досуге поразмыслить и понять, что такое силы пов. натяж. (а заодно и закон Бернулли с учётом mgh), и осознайте, что это ничего больше, чем только силы взаимного притяжения молекул, и никаких там плёнок или трубок как таковых нет — это фикция.
А смешной пример с кастрюлей я потому и привёл, чтобы показать нелепость Вашей «трубки». А то, что «движение жидкости и движение «кастрюли» с жидкостью — абсолютно разные вещи» — sorry, тут Вы опять не правы, ибо вода не знает, в кастрюле она или в «трубке», и не знает, что её заставляет двигаться — сила притяжения или надвигающаяся на неё стенка кастрюли.

Читайте так же:
Почему Луна и Солнце меняют цвет? Описание, фото и видео

Почему струя воды сужается книзу, с чем это связано?

Поток струи из крана непрерывный и объемный расход воды остается постоянным на всем протяжении струи. Однако при падении скорость воды увеличивается, поэтому уменьшается ее сечение. Поэтому и сохраняется постоянным объемный расход воды.

На любое падающее тело (вода в данном случае) действует ускорение свободного падения. В результате этого скорость потока воды по мере приближения к земле увеличивается. Тот объем воды, который находится в 1 см струи возле крана, у земли растянется за счет увеличившейся скорости на некоторую величину. Поскольку это тот же самый объем, то с увеличением длины уменьшается диаметр струи. Если же высота большая, то струя достигает предела своих возможностей по сужению и начинает разрываться на части.

По двум причинам.

Первую тут уже назвали — непрерывность потока, то есть постоянство расхода воды по всей длине потока. Поэтому по мере увеличения скорости воды в струе из-за её ускоренного движения сечение струи должно снижаться, с тем, чтобы оставалось постоянным произведение скорости на площадь сечения.

Но есть и вторая причина: поверхностное натяжение воды. Ведь чтоб выполнялся закон непрерывности потока, поток должен находиться "в трубе". Поверхностное натяжение и создаёт такую трубу, своего рода "стенки", поддерживая сплошной поток воды — ну, до тех пор, пока оно справляется со всё возрастающей скоростью.

Шотландский поэт Роберт Бернс известен как своими трогательными балладами, так и стихотворениями, посвященными жизни простого народа. Сам выходец из бедной семьи, Роберт Бернс отлично понимал жизнь простых людей и воспевал честность и личное достоинство человека. Он писал об угольщиках и землекопах, о пахарях, о шотландских крестьянах.

Особенно высоко Роберт Бернс ценил стремление человека к свободе. Этому стремлению посвящена например его баллада "Вересковый мед", в которой поэт рассказал о подвиге простого старика пикта, пожертвовавшего собственным сыном, но не предавшим своей родины. Так что Бернс воспевал патриотизм, что можно увидеть и в другом его произведении — поэме "Брюс шотландцам".

Роберт Бернс умер совсем молодым в 37 лет, роковой срок для любого талантливого поэта.

Сам я, к сожалению, экватор ни разу в своей жизни не пересекал, но об этой славной морской традиции знаю из многочисленных фильмов и исторических романов. Бог, в честь которого устраивается этот праздник, зовётся Нептуном. Именно он приветствует новичков, впервые пересекающих на морском судне экватор. Нептун это римское имя древнегреческого бога Посейдона, одного из высших богов Олимпа, властителя морских глубин. Чаще всего Посейдона-Нептуна изображали крепким мужчиной пожилого возраста с длинно зеленоватой бородой и трезубцем в руках. Думаю, что это и есть правильный ответ на вопрос задания. В имени "Нептун" как раз 6 букв.

Ответ — Нептун

1 — купить орфографический словарь или букварь,

2 — перестать мистифицировать даты и цифры,

3 — посчитать, сколько раз в году выпадает такая дата и понять, что бояться ее не стоит, потому что несчастья случаются не 2 раза в год,

4 — вспомнить, что дата эта возникла только лишь в память о "черной дате" для рыцарей-тамплиеров, которых арестовали 13 октября (была на нашу беду именно пятница) 1307 года и через 7 лет сожгли.

Флотилия космических кораблей над Землей все возможно не исключено что это может быть так как и инновационные технологии США или РОССИИ или КНР.

Но не факт что это может быть и ЭНЛО ведь сколько фактов уже говоря об их существований просто правительство их усердно скрывает.

Всё (не абсолютно всё, конечно, а только то, о чём мы сегодня будем говорить) началось с того, что на одном из вечеров В.А. Жуковского А.С. Пушкин сказал, что в своей поэме «Руслан и Людмила» он бы многое переделал. В 1837 году уже после смерти А.С. Пушкина, когда М.И. Глинка начал работать над созданием сказочной оперы, он вспоминал:

По этой причине, когда Глинка приступил к работе над оперой, у него даже не было готового либретто. Глинка прекрасно понимал, что определённая душевная настроенность любого музыкально-драматиче­ ского произведения, его эмоционально-образно­ е содержание в первую очередь зависит от лада, как одного из средств музыкальной выразительности.

Читайте так же:
Почему позитивное мышление может сделать вас несчастным: разбираемся обстоятельно

Ещё Аристотель в своей «Политике» отмечал, что интонации каждого лада соответствуют определенному характеру или эмоциональному настрою. Звучание дорийского лада считалось «мужественным» и уравновешенным и в этом отношении нередко противопоставлялось фригийскому как восторженному, экстатическому.

Вообще, древним грекам вполне хватало шесть основных ладов: эолийский, ионийский, дорийский, фригийский, лидийский, миксолидийский. Был ещё особый, не имеющий определённого ладового наклонения генетически связанный с так называемым гипофригийским, локрийский лад. В средневековой европейской музыке переняли названия греческих ладов и тоже особо «не парились». Всех всё устраивало. Ладов было достаточно. Семь основных ладов можно было построить от семи основных ступеней диатонического звукоряда. Основными в развитии европейской музыки последних столетий стали такие ладовые системы, как мажор и минор. При этом, минор был не один: кроме натурального были ещё гармонический и мелодический.

Я уже не говорю об условно диатонических ладах, таких, как: дважды гармонический мажор с II и VI пониженными ступенями (арабский лад), дважды гармонический минор с IV и VII повышенными ступенями (цыганская или венгерская гамма). Думаю, пора остановиться. Там столько всего, что сам «лукавый ногу сломит» (оцените то, как я изящно «преподнёс» фразеологизм, и не чрт-хнулся). Я, как наказывали в старину, не стал вслух упоминать слово «Трёч» (читайте наоборот) для того, чтобы этот «нечистый меня не попутал». Ведь, если он меня «попутает», сказки Вам рассказывать будет некому. В смысле, о сказочной опере и её ладах.

Некоторые могут спросить: «Почему я говорю о каких-то ладах, когда вопрос стоит о звукоряде?» Чтобы это понять, нужно просто вспомнить, что традиционно термин «лад» трактуется в музыке как система звуковысотных отношений, звукоряд, объединённый центральным тоном или созвучием. Вот мы и подошли к сути нашего вопроса:

Вначале хочется понять (по-хорошему): ну что же Вам, Михаил Иванович, не хватало? Этих ладов «развелось» так много, что пальцев не хватит, чтобы сосчитать! Уверен, что большинство композиторов с радостью «ухватилось» бы за какие-нибудь существующие лады и с упоением принялось их использовать при «описании» природы, героев, да мало ли что можно сотворить с таким большим арсеналом. Но нет! Глинка был не из таких. Когда он начал «работать» с Черномором, он понял, что старые лады абсолютно не годятся для его концепции «бородатого карлика» и нужно искать что-то новое.

А из ладовых систем нового времени большое значение имели увеличенный и уменьшенный лады, введенные в употребление в XIX веке.

В увеличенном ладу шесть звуков расположены последовательно по тонам, седьмой звук –повторение тоники:

Написание увеличенного лада свободное – любой звук можно заменить энгармонически:

Проще говоря (чтобы глубоко не влезать в теорию музыки), при написании можно заменить, к примеру, ре-диез и ми-бемоль, фа-диез и соль-бемоль. потому что эти различные по написанию звуки совпадают по высоте. На фортепиано и других хроматических инструментах они звучат одинаково, хотя, в контексте гармонической тональности имеют разные (функциональные, «музыкально-логическ­ ие») значения. С помощью энгармонизма можно осуществлять быстрые модуляции.

Впервые в мировой музыкальной практике этот лад и применил М. Глинка для характеристики образа Черномора в опере «Руслан и Людмила». Отсюда и название: Гамма Черномора.

Впоследствии и другие композиторы использовали этот лад: А. С. Даргомыжский А. П. Бородин H. A Римский-Корсаков, К. Дебюсси и другие русские и зарубежные композиторы.

Этот звукоряд ещё называется целотонным (целотоновым) ладом, потому что его ступени образуют последовательность целых тонов (расстояния между соседними ступенями составляют целый тон):

Звукоряд, который впервые применил М. И Глинка в опере «Руслан и Людмила» это – Гамма Черномора (он же целотоновый и увеличенный лад).

Дай Вам БОГ, чтобы Вы слышали Гамму Черномора во всём её инфернальном блеске только в театре, наслаждаясь фантастической оперой «Руслан и Людмила». А в душе всегда звучала чарующая музыка любви и оставалось место для чуда и сказки!

Уравнение Бернулли и закон сохранения импульса

Уравнение, полученное Даниилом Бернулли в 1738 году и носящее его имя, проще всего вывести из уравнения Эйлера, датированного 1757 годом. Для этого запишем уравнение (1.1) в форме Громэко — Лэмба:

где — функция энтальпии, а направление оси совпадает с направлением вектора . Рассмотрим частные случаи.

· Если движение стационарное и безвихревое (потенциальное) , то

причем постоянная сохраняется во всем потоке. Если при этом жидкость однородна и несжимаема, то получаем классическое уравнение, предложенное Д. Бернулли для описания стационарного потенциального движения однородной несжимаемой жидкости:

· Если движение жидкости стационарное и вихревое , то

Читайте так же:
Почему с возрастом на голове появляются седые волосы?

при этом постоянная различна для разных линий тока. Напомним, что линией тока называют линию, касательная к которой в каждой точке совпадает по направлению с вектором скорости в этой точке.

· Если движение нестационарное и безвихревое , то

где — потенциал скорости , — произвольная функция времени.

Для вывода закона сохранения импульса, рассмотрим импульс единицы объема и найдем производную по времени от его i-ой компоненты:

Из уравнения Эйлера (1.1) следует, что первое слагаемое уравнения (3.6) равно , где — внешняя сила, действующая на единицу объема. Второе слагаемое в (3.6) несложно получить из уравнения неразрывности (1.2): . Вводя тензор плотности потока импульса , где — символ Кронекера, выражение (3.6) можно записать в следующем виде:

здесь по дважды встречающемуся индексу подразумевается суммирование. Теперь проинтегрируем равенство (3.7) по произвольному фиксированному объему V, ограниченному поверхностью S с внешней нормалью , используя теорему Гаусса-Остроградского:

Таким образом, изменение импульса в объеме V связано с действием внешних объемных сил и потоком импульса через граничную поверхность S. В векторном виде выражение (3.8) можно представить следующим образом:

Если движение жидкости стационарно и отсутствуют массовые силы, то поток тензора плотности импульса через любую взятую в жидкости замкнутую поверхность равен нулю:

Примеры решения задач

1. Несжимаемая однородная жидкость плотности движется по трубке переменного сечения (площади поперечных сечений и известны). С трубкой соединен манометр U-образной формы, содержащий ртуть плотности (трубка Вентурра). Разность уровней ртути в манометре . Определить скорость течения жидкости по трубе.

Решение: Обозначим , соответственно давление и скорость жидкости в трубе с поперечным сечением , а в сечении — и (см. рисунок). Выберем линию тока из сечения в сечение , вдоль нее будет справедливо уравнение Бернулли:

Из закона сохранения массы жидкости, протекающей через поперечное сечение трубы в единицу времени следует, что

Решая эти два уравнения относительно , получаем:

Поскольку разность уровней ртути в манометре измеряет разность давлений , окончательно имеем:

2. Найти скорость истечения тяжелой несжимаемой жидкости из малого отверстия в стенке широкого сосуда. Считать, что давление на свободной поверхности и в струе жидкости на выходе из сосуда равно атмосферному — , а площадь свободной поверхности много больше площади отверстия . Уровень жидкости в сосуде относительно дна — , расстояние от отверстия до дна — (см. рисунок).

Решение: Выбираем линию тока, идущую от поверхности к отверстию. На поверхности и в струе непосредственно за отверстием давление одинаково — , а скорость снижения уровня жидкости в сосуде пренебрежимо мала ( ), поскольку . Направим ось вертикально вверх, т.е. против направления вектора ускорения свободного падения . При таких условиях уравнение Бернулли принимает вид:

откуда следует известная формула Торричелли

Задачи для самостоятельного решения

3.1. Для стационарного течения жидкости показать, что уравнение Бернулли является следствием законов сохранения энергии и массы жидкости, протекающей по трубке тока.

3.2. Показать, что для равновесных обратимых изэнтропических процессов справедливо следующее соотношение: .

3.3. Чему равна скорость вытекающей из сосуда жидкости (см. условие предыдущей задачи), если учесть скорость снижения уровня воды в сосуде? Определить расстояние , на котором вытекающая жидкость достигнет плоскости основания сосуда. При каком это расстояние будет максимальным?

3.4. Почему струя воды из крана сужается книзу?

3.5. Струя воды из крана сужается книзу. Выведите формулу для диаметра струи в зависимости от расстояния от крана. Начальная скорость вытекающей воды — , диаметр отверстия крана — .

3.6. Изогнутую трубку опустили в поток воды как показано на рисунке. Скорость потока . Закрытый верхний конец имеет небольшое отверстие и находится на высоте . На какую высоту поднимется струя воды, вытекающая из отверстия?

3.7. Чему равна подъемная сила крыла, обусловленная эффектом Бернулли, если площадь крыла равна , а скорости потока над крылом и под ним равны соответственно и ?

3.8. Чему рана скорость истечения газов из сопла ракеты? Плотность газа — , давление газа внутри ракеты — , атмосферное давление — . Площадь сопла много меньше площади поперечного сечения камеры сгорания. Чему равна тяга двигателя, создаваемая выходящими из ракеты газами?

3.9. В вертикально стоящий цилиндрический сосуд налита идеальная жидкость до уровня относительно дна сосуда. Площадь дна сосуда равна . Определить время , за которое уровень жидкости в сосуде опустится до высоты относительно дна сосуда, если в дне сосуда сделано малое отверстие площадью . Определить также время , за которое из сосуда выльется вся жидкость.

3.10. Прямоугольная коробка плавает на поверхности воды, погружаясь под действием собственного веса на глубину . Площадь дна коробки равна , высота — . Через какое время коробка утонет, если в центре ее дна проделать малое отверстие площадью и с помощью боковых направляющих сохранять неизменной ориентацию коробки?

Читайте так же:
Почему мы забываем сны?

3.11. Через какое время наполнится водой шаровая колба радиусом , если в центре ее нижнего основания сделано малое отверстие площадью ? Колба погружена в воду до нижнего основания ее горлышка и жестко закреплена.

3.12. Через какое время наполнится водой шаровая колба радиусом , если в центре ее боковой поверхности сделано малое отверстие площадью ? Колба погружена в воду до нижнего основания ее горлышка и жестко закреплена. Интересно сравнить результат с ответом предыдущей задачи.

3.13. В широкий сосуд с плоским дном налита идеальная жидкость. В дне сосуда сделана узкая и длинная щель, в которую вставлена насадка, образованная двумя плоскостями, наклоненными друг к другу под малым углом. Расстояние между ними в нижней части насадки равно , а в верхней — . Определить распределение давления жидкости в насадке, если атмосферное давление равно , длина насадки — , расстояние между нижним концом насадки и уровнем жидкости — .

3.14. Вода вытекает из широкого резервуара через вертикальную коническую трубу, вставленную в его дно. Длина трубы , диаметр ее верхнего основания , нижнего — , . При каком уровне воды в резервуаре давление в верхнем сечении трубы будет равно , если атмосферное давление равно .

3.15. Определить — зависимость площади сечения сосуда от вертикальной координаты при условии, что скорость изменения уровня жидкости в сосуде при ее истечении через отверстие является постоянной. Коэффициент истечения жидкости через отверстие считать постоянным и равным . Площадь отверстия . Высота отверстия над нулевым уровнем .

3.16. Определить форму сосуда, употребляемого для водяных часов (клепсидры). Скорость опускания уровня считать постоянной и равной . Площадь отверстия .

3.17. При установившемся истечении газа из тонкой конической трубки траектории частиц представляют собой прямые, сходящиеся в вершине конуса. Предполагая, что движение совершается изотермически ( ), найти соотношение между скоростями и в сечениях, площади которых и .

3.18. Показать, что при установившемся течении идеальной жидкости (газа) в тонкой трубке тока величина во всех сечениях одинакова. Здесь — плотность, — скорость, — площадь поперечного сечения.

3.19. Газ (идеальная жидкость) плотности , находящийся в сосуде под давлением , адиабатически вытекает через малое отверстие в стенке сосуда. Определить скорость истечения газа, если давление в окружающей среде равно , плотность — .

где — показатель адиабаты.

3.20. Выразить скорость истечения газа в предыдущей задаче через скорость звука в газе.

3.21. Найти массу газа, вытекающего в единицу времени через отверстие площадью в условиях задачи 3.21. Коэффициент истечения газа равен единице.

3.22. На горизонтальную поверхность вертикально падает круглая струя радиуса со скоростью . После падения струя растекается по горизонтальной плоскости. Пренебрегая влиянием силы тяжести, определить скорость растекания струи, толщину струи в зависимости от и силу избыточного давления струи на стенку .

3.23. Плоская струя воды ширины , текущая со скоростью , одинаковой для всех точек поперечного сечения, встречается под углом с плоской бесконечной пластиной и разветвляется на две струи, линии тока которых по мере удаления от места разветвления асимптотически становятся параллельными пластине. Определить ширину этих струй и на бесконечности, полную силу избыточного давления струи на стенку и расстояние от точки О пересечения пластинки с осью неразветвленной струи до центра давления С.

3.24. Газ, находящийся в сосуде под давлением , адиабатически вытекает через малое отверстие радиуса в стенке сосуда. Давление в окружающей среде , перемешивания с воздухом не происходит. Далее струя газа ударяется о плоскую стенку, расположенную перпендикулярно к струе, и растекается по ней. Найти силу избыточного давления струи на стенку.

Указание: воспользоваться решениями задач 3.21 и 3.24.

3.25. Идеальная однородная несжимаемая жидкость плотности вытекает из широкого резервуара через плоскую насадку. Ширина насадки , расположена она под углом к горизонту на высоте относительно земли. Уровень жидкости в резервуаре относительно земли. После удара о землю струя жидкости разветвляется на две струи, линии тока которых по мере удаления от места разветвления становятся горизонтальными. Определить ширину струй и .

Указание: для нахождения скорости движения жидкости на разной высоте использовать уравнение Бернулли.

Контрольные вопросы

1. Закон сохранения импульса.

2. Тензор плотонсти потока импульса и его представление в декартовой системе координат.

3. Уравнение Бернулли для стационарного случая.

4. Уравнение Бернулли для нестационарного случая.

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию