作业答案_绪论.ppt

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1、1.4如题1.4图所示，为了进行绝缘处理，将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。已知导线直径为0.8mm，涂料的动力黏性系数μ=0.02Pa·s，模具的直径为0.9mm，长度为20mm，导线的牵拉速度为50m/s。试求所需的牵拉力。0.05mm20mmUττ解：根据题意可知，导线和模具的间隙δ=0.05mm，因此，所需的牵拉力FN1.5某木块底面积60cm×40cm，质量5kg，沿着一与水平面成20°的涂有润滑油的斜面下滑。油层厚度0.6mm，如以等速度U=0.84m/s下滑时，求油的动力黏性系数μ。GFsT0.6mmG20°U解：对平板进行受力分析，发现当

2、黏性力T=Fs时，做等速运动Pa·s1.7一圆锥体绕其铅垂中心轴作等速旋转，如图所示。已知锥体与固定壁间的距离δ=1mm,用μ=0.1Pa·s的润滑油充满间隙。当旋转角速度ω=16rad/s，锥体底部半径R=0.3m,高H=0.5m，试作用于圆锥的阻力矩。解：如图建立坐标，在距离原点h的地方取高度为dh的圆台，在圆台的侧壁，线速度为0Hωδ2Rhdh侧壁所受的粘性力为粘性力产生的力矩为对于整个锥体N·m1.8水在常温下，压强由5at增加至10at时，密度增加多少？解：根据水的压缩系数查表获得当处于常温下时，m2/Nkg/m31.10如图所示的采暖系统，由

3、于水温升高引起水的体积膨胀，为了防止管道和暖气片的胀裂，特在系统顶部设置一膨胀水箱，使水的体积有膨胀余地。若系统内的水的体积V=8m3，加热后温度差50℃，水的热胀系数为0.0005℃-1，求膨胀水箱的最小体积。锅炉散热器解：根据水的热胀系数m3补充图示为压力表校正器。器内充满压缩系数为k=4.75×10-10m2/N的油液。器内压强为105Pa时，油液的体积为200mL。现用手轮丝杆和活塞加压，活塞直径为1cm，丝杆螺距为2mm，当压强升高至20MPa时，问需将手轮摇多少转？解：假设初始状态时的体积为V=200mL，加压以后，体积变化为△V，前后的压强

4、差△p=19.9×106Pa压缩系数手轮摇的转数ml转Rδω补充如图，半球体半径为R，它绕竖轴旋转的角速度为ω，半球体与凹槽间隙为δ，槽面涂有润滑油，试推证所需的旋转力矩为dθ解：取dθ，对应的弧长为Rdθ弧长所在的微圆台侧面面积对应的旋转半径为线速度为产生的切应力微圆台产生的黏性力为微圆台上产生旋转力矩为旋转力矩为当然，此题也可使用选取其他坐标系进行求解设有铅垂圆柱形套管套在一铅垂立柱上，管心铅垂轴与柱心铅垂轴线重合，两者之间间隙充以某种液体（油），如图所示。立柱固定，套管在自重的作用下，沿铅垂方向向下作等速直线运动（间隙种的液体运动速度呈直线分布）。

5、已知套管长度l＝0.2m，重量G=1.96N,内径d=0.05m，套管与立柱径向间隙δ=0.0016m，液体的黏度μ=9.8Pa·s。试求圆柱形套管下移速度。dlδv解：当套管作等速直线运动时，根据力学平衡m/s一底面积为40×45cm2、高为1cm的平板，质量为5kg，沿着涂有润滑油的斜面向下作等速运动，如图所示。已知平板运动速度v=1m/s，油层厚度δ=1mm，由平板所带动的油层的运动速度呈直线分布。试求润滑油的粘度μ值。解：当平板作等速运动时，根据力学平衡Pa·sv125δθG上下两平行圆盘，直径均为d，间隙为δ，其间隙间充满黏度为μ的液体。若下盘

6、固定不动，上盘以角速度旋转时，试写出所需力矩M的表达式。解：在圆盘半径为r处取dr的圆环，如图ωδdOrdr其上面的切应力则所需力矩所需总力矩黏度μ=3.92×10-2Pa•s的黏性流体沿壁面流动，距壁面y处的流速为v=3y+y2（m/s），试求壁面的切应力.N如图有一宽浅的矩形渠道，其流速分布可由下式表示式中,g为重力加速度；ν为水的运动粘度。当水深h=0.5m时，试求：(1)切应力τ的表达式;(2)渠底(y=0)，水面(y=0.5)处的切应力τ，并绘制沿铅垂线的切应力分布图。yhOu解:(1)根据牛顿内摩擦定理(2)根据τ的分布规律，当y=0时Pa当

7、y=0.5时Pa切应力分布如图所示τ如图有一圆管，其水流流速分布为抛物线分布式中,g为重力加速度,ν为水的运动粘度。当半径r0=0.5m时，试求(1)切应力τ的表达式;(2)计算r=0和r=r0处的切应力,并绘制切应力的分布图;(3)用图分别表尔图中矩形液块A,B,C经过微小时段dt后的形状以及上下两面两面切应力的方向。r0uO解:(1)根据牛顿内摩擦定理(2)根据τ的分布规律，当r=0时当r=r0时Paτ切应力分布如图所示(3)经过微小时段dt后，根据速度的分布，可知液块的速度和应力分布，如图ABCBAC由内外两个圆筒组成的量测液体粘度的仪器如图所示，

8、两筒之间充满被测液体。内筒半径r1，外筒与转轴连接，其半径为r2，旋转角速度为ω