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文檔簡介
1、第一章1.20有一底面積為60cm40cm的平板,質量為5Kg,沿一與水平面成20角的斜面下滑,平面與斜面之間的油層厚度為0.6mm,若下滑速度0.84,求油的動力黏度。解:平板受力如圖。沿軸投影,有:()答:油的動力黏度。1.21圖示為一水暖系統,為了防止水溫升高時,體積膨脹將水管脹裂,在系統頂部設一膨脹水箱。若系統內水的總體積為8,加溫前后溫差為50,在其溫度范圍內水的膨脹系數=0.00051/。求膨脹水箱的最小容積。解:(m3)答:膨脹水箱的最小容積m3。1.22汽車上路時,輪胎內空氣的溫度為20,絕對壓強為395kPa,行駛后輪胎內空氣的的溫度上升到50,試求這時的壓強。解:設滿足理想
2、氣體方程,則有:假設,可解得(kPa)答:這時的壓強為kPa。第二章2.1密閉容器,測壓管液面高于容器內液面=1.8m,液體的密度為850kg/m3,求液面壓強。解:相對壓強為:kPa。絕對壓強為:kPa。答:液面相對壓強為kPa,絕對壓強為kPa。2.2用多管水銀測壓計測壓,圖中標高的單位為m,試求水面的壓強。解:(kPa)答:水面的壓強kPa。2.6盛滿水的容器,頂口裝有活塞,直徑=0.4m,容器底的直徑=1.0m,高=1.8m,如活塞上加力2520N(包括活塞自重),求容器底的壓強和總壓力。解:(1)容器底的壓強:(kPa)(相對壓強)(2)容器底的總壓力:(kN)答:容器底的壓強為kP
3、a,總壓力為kN。2.7繪制題圖中面上的壓強分布圖。解:2.9矩形平板閘門,一側擋水,已知長=2m,寬=1m,形心點水深=2m,傾角=,閘門上緣處設有轉軸,忽略閘門自重及門軸摩擦力,試求開啟閘門所需拉力。解:(1)解析法。(kN)(m)對A點取矩,當開啟閘門時,拉力滿足:(kN)當kN時,可以開啟閘門。(2)圖解法。壓強分布如圖所示:(kPa)(kPa)(kN)對A點取矩,有(kN)2.10答:開啟閘門所需拉力kN。形閘門高=3m,寬=2m,上游水深=6m,下游水深=4.5m,試求:(1)作用在閘門上的靜水總壓力;(2)壓力中心的位置。解:(1)圖解法。壓強分布如圖所示:(kPa)(kN)合力
4、作用位置:在閘門的幾何中心,即距地面處。(2)解析法。(kN)(m)(kN)(m)合力:(kN)合力作用位置(對閘門與渠底接觸點取矩):(m)答:(1)作用在閘門上的靜水總壓力kN;(2)壓力中心的位置在閘門的幾何中心,即距地面處。2.11折板一側擋水,板寬=1m,高度=2m,傾角=,試求作用在折板上的靜水總壓力。解:水平分力:(kN)()豎直分力:(kN)()(kN),答:作用在折板上的靜水總壓力kN。2.12金屬矩形平板閘門,門高=3m,寬=1m,由兩根工字鋼橫梁支撐,擋水面與閘門頂邊齊平,如要求兩橫梁所受的力相等,兩橫梁的位置、應為多少?解:靜水總壓力:(kN)總壓力作用位置:距渠底(m
5、)對總壓力作用點取矩,設水壓力合力為,對應的水深為;(m)(m)(m)答:兩橫梁的位置m、m。2.13一弧形閘門,寬2m,圓心角=,半徑=3m,閘門轉軸與水平齊平,試求作用在閘門上的靜水總壓力的大小和方向。解:(1)水平壓力:(kN)()(2)垂向壓力:(kN)()合力:(kN)答:作用在閘門上的靜水總壓力kN,。2.14擋水建筑物一側擋水,該建筑物為二向曲面(柱面),=,為常數,試求單位寬度曲面上靜水總壓力的水平分力和鉛垂分力。解:(1)水平壓力:()(2)鉛垂分力:()答:單位寬度曲面上靜水總壓力的水平分力,鉛垂分力。2.15密閉盛水容器,水深=60cm,=100cm,水銀測壓計讀值=25cm,試求半徑=0.5m的半球形蓋所受總壓力的水平分力和鉛垂分力。解:(1)確定水面壓強。(kPa)(2)計算水平分量。(kN)(3)計算鉛垂分力。(kN)答:半球形蓋所受總壓力的水平分力為kN,鉛垂分力為kN。2.16球形密閉容器內部充滿水,已知測壓管水面標高=8.5m,球外自由水面標高=3.5m,球直徑=2m,球壁重量不計,試求:(1)作用于半球連接螺栓上的總壓力;(2)作用于垂直柱上的水平力和豎向力。解:(1)
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