流体力学——流体静力学

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1、第二章流体静力学2-1作用于流体的外力有哪两种?答:作用于流体的外力有质量力与表面力.2-2流体块表面上的压强有哪两项特性?答:流体块表面上的压强有以下两项特性1.法向应力的方向沿讨论流体块表面上某点的内法线方向，即压强沿垂直方向从外部指向表面。2.静止流体中任一点处的压强大小与它所作用的表面方位无关。2-3什麽是绝对压强,相对压强及真空度?答:以绝对真空状态为基准计算的压强值叫绝对压强。相对压强用于绝对压强大于大气压的场合，即一点处的相对压强指这点处的绝对压强高于大气压的部分.真空度用于绝对压强低于大气压的场合，即出现了真空的状态。一点

2、处的真空度指这点绝对压强小于大气压的那一部分.2-4容器A被部分抽成真空，容器下端接一玻璃管与水槽相通，玻管中水上升h=2m，水的39800/Nm，求容器中心处的绝对压强p和真空度Pv，当时当地大气压2Pa98000/Nm。PAAPah解：由php，有a2pph980002980078400N/ma2p=pp=9800078400=19600N/mva32-5以U型管测量A处水压强，h1=0.15m，h2=0.3m，水银的＝133280N/m，当时当地2大气压强Pa98000/Nm，求A处绝对压强p。Ah1h

3、Pa2解：由p水h1水银h2pa，有ppa水h1水银2h9800098000.151332800.356546N/m22-6图中压差计上部有空气，h1=0.6m，h=0.45m，h2=1.8m，求A、B两点压强差，工作介3质水的9800/Nm。CPEhDh1Ah2aB解：设空气绝对压强为p，A，B两处绝对压强分别为p,p,这里pph，aABAa1pp(hh)，从而ba22pp(hhh)(0.451.80.6)980016170N/mBA212-7如图为一复式水银测压计，用

4、以测量水箱中水的表面相对压强。根据图中读数（单位为m）计算水面相对压强值。P水03.02.52.3水1.41.2水银解：设水面空气绝对压强为p，大气压强为p，则有p(3.01.4)水－0a0(2.51.4)水银＋(2.51.2)水—(2.31.2)水银＝p，水面相对压强pppam0a(3.01.4)水＋(2.51.4)水银－(2.51.2)水＋(2.31.2)水银＝（2.5－1.4＋2.3－1.2）-2水银(3.0－1.4＋2.5–1.2)水＝2.21332802.9980026479

5、6N/M2－8如图，h1=0.5m，h2=1.8m，h3=1.2m,试根据水银压力计的读数，求水管A内的真空度及绝对压强。（设大气压强为98000Pa）解：由连通器原理phhp2水银23aphhp2水21A从而A处绝对压强p1.3p0.630772PaA水a水银真空度ppp67228PavaA2-9如图，敞开容器内注有三种互不相混的液体，γ1=0.8γ2，γ2=0.8γ3，求侧壁处三根测压管内液面至容器底部的高度h1、h2、h3。解：由连通器原理，列等压面方程(h322)121，从而h

6、3=6m(h22)22122，从而h2=4+2γ1/γ2=5.60mh13212223,从而h1=2+（2γ1+2γ2）/γ3=4.88m2-10在什么特殊情况下，水下平面的压力中心与平面形心重合？答：水下平面水平放置。2-11一直径为1.25m的圆板倾斜地置于水面之下，其最高、最低点到水面距离分别为0.6m和1.5m，求作用于圆板一侧水压力大小和压力中心位置。θ60cm150cmcm125解：园板形心（圆心）在水面之下(1.50.6)/21,05m，此处压强为221.05980010290N/m，因而园

7、板一侧水压力大小为(1.25/2)1029012628N.压力中心在圆心之下，两点沿园板距离为J/Ay，对园板，cc44222JR/4(1.25/2)/4,AR(1.25/2)m，cy1.05/((15060)/125)m，由此可得到这一距离为0.067m。c2-12蓄水池侧壁装有一直径为D的圆形闸门，闸门平面与水面夹角为，闸门形心C处水深hc，闸门可绕通过形心C的水平轴旋转，证明作用于闸门水压力对轴的力矩与形心水深hc无关。Aθ125cmhChDPCCDOO2证明：圆心处压强为gh,闸门所受压力大小为gh

8、D/4,压力中心D到圆心C点距离cc442为J/Ay,对园,JR/4D/64,AD/4,h/sin,因而所求力矩为cccc242ghD/4D/64/(D/4h/si