Сборник задач по общему курсу физики - Волькенштейн В.С.
Скачать (прямая ссылка):
Si поперечного сечения бака? Сравнить это время с тем, которое понадобилось бы для вытекания такого же объема воды, если бы уровень воды в баке поддерживался постоянным на высоте h=1 м от отверстия.
4.6. В сосуд льется вода, ‘причем за единицу времени наливается объем воды Ft=0,2 л/с. Каким должен быть диаметр d отверстия в дне сосуда, чтобы вода в нем держалась на постоянном уровне Л=8,3 см?
4.7. Какое давление Р создает компрессор в краскопульте, если струя жидкой краски вытекает из него со скоростью и=25 м/с? Плотность краски р=0,8-103 кг/м3.
4.8. По горизонтальной трубе АВ течет жидкость (рис. 6). Разность уровней этой жидкости в трубках а и b
?
Рис. 5.
Ь
a Ah
---
Рис. 6. .
Л.
равна ДЛ=10см. Диаметры трубок а и b одинаковы. Найти скорость v течения жидкости в трубе АВ.
. 4.9. Воздух продувается через трубку АВ (рис. 7). За единицу времени через трубку АВ протекает объем
63
воздуха Vt=5 л/мин. Площадь поперечного сечения широкой части трубки АВ равна Si=2 см2, а узкой ее части и трубки аЪс равна S2=0,5 см2. Найти разность уровней АЛ воды, налитой в трубку abc. Плотность воздуха р== = 1,32 кг/м3.
4.10. Шарик всплывает с постоянной скоростью v в жидкости, плотность рх которой в 4 раза больше плотности р8 материала шарика. Во сколько раз сила трения /гхр, действующая на всплывающий шарик, больше силы тяжести mg, действующей на этот шарик?
4.11. Какой наибольшей скорости v может достичь дождевая капля диаметром d—0,3 мм, если динамическая вязкость воздуха ri = 1,2-10~5 Па-с?
4.12. Стальной шарик диаметром d=1 мм падает с постоянной скоростью и=0,185 см/с в большом сосуде, на-' полненном касторовым маслом. Найти динамическую вязкость т| касторового масла.
4.13. Смесь свинцовых дробинок с диаметрами dt=3 мм и ds—1 мм опустили в бак с глицерином высотой h=1 м. На сколько позже упадут на дно дробинки меньшего диаметра по сравнению с дробинками большего диаметра? Динамическая вязкость глицерина rj = 1,47 Па-с.
4.14. Пробковый шарик радиусом г=5 мм всплывает в сосуде, наполненном касторовым маслом. Найти динамическую и кинематическую вязкости касторового масла, если шарик всплывает с постоянной скоростью а=3,5 см/с.
4.15. В боковую поверхность цилиндрического сосуда радиусом R =2 см вставлен горизонтальный капилляр, внутренний радиус которого г=1 мм и длина 1=2 см. В сосуд налито касторовое масло, динамическая вязкость ко^ торого г) = 1,2 Па-с. Найти зависимость скорости v понижения уровня касторового масла в сосуде от высоты h этого уровня над капилляром. Найти значение этой скорости при h=26 см.
4.16. В боковую поверхность сосуда вставлен горизонтальный капилляр, внутренний радиус которого r=1 мм и длина I—1,5 см. В сосуд налит глицерин, динамическая вязкость которого т] = 1,0 Па-с.. Уровень глицерина в сосуде поддерживается постоянным на высоте Л=0,18 м выше капилляра. Какое время потребуется на то, чтобы из капилляра вытек объем глицерина V=5 см3?
4.17. На столе стоит сосуд, в боковую поверхность которого вставлен горизонтальный капилляр на высоте hi=5 см от дна сосуда. Внутренний радиус капилляра г=1 мм и длина 1=1 см. В сосуд налито машинное масло,
64
плотность, которого р=0,9-Ю3 кг/м3 и динамическая вязкость Т1=в,5 Па*с. Уровень масла в сосуде поддерживается постоянным на высоте Л2=50 см выше капилляра. На каком расстоянии I от конца капилляра (по горизонтали) струя масла падает на стол?
*4.18. Стальной шарик падает в широком сосуде, наполненном трансформаторным маслом, плотность которого р=0,9-103 кг/м3 и динамическая вязкость rj=0,8 Па-с. Считая, что закон Стокса имеет место- при числе Рейнольдса Re^0,5 (если при вычислении Re в качестве величины D взять диаметр шарика), найти предельное значение диаметра D шарика.
4.19. Считая, что ламинарность движения жидкости (или газа) в цилиндрической трубе сохраняется при числе Рейнольдса Re^.3000 (если при вычислении Re в качестве величины D взять диаметр трубы), показать, что условия задачи 4.1 соответствуют ламинарному движению. Кинематическая вязкость газа v = 1,33- 10“в м2/с.
4.20. Вода течет по трубе, причем за единицу времени через поперечное сечение трубы протекает объем воды Vt—200 см3/с. Динамическая вязкость воды rj =0,001 Па-с.
-При каком предельном значении диаметра D трубы движение воды остается ламинарным? (См. условие предыдущей задачи.)
Глава II
МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА
ЕДИНИЦЫ ТЕПЛОВЫХ ВЕЛИЧИН
Для получения производных единиц тепловых величин в системе СИ используются основные единицы: метр (м), килограмм (кг), секунда (с), кельвин (К).
В табл. 8 и 9 приводятся важнейшие производные единицы тепловых величин в системе СИ, а также внесистемные единицы, основанные на калории.
Единицы молярных величин образуются из перечисленных в табл. 8 и 9 единиц удельных величин путем замены в них килограмма молем.
Примеры решения задач
