大学物理简明教程陈执平参考解答(完整版)11.流体力学习题

11－1水在变截面的水平管中作稳定流动，若截面1S处的压强为Pa110，流速为1sm2.0，截面2S处的压强为Pa5，求2S处的流速。解：由水平管伯努利方程222211v21Pv21P代入已知条件解得12sm5.0v11－2水在截面不同的水平管中稳定流动，出口处的截面积为管的最细处的3倍，若出口处的流速为1sm2，问最细处的压强是多少？若在此最细处开一个小孔，水会不会流出来？解：设最细处截面积为S1，则由2S3vSvS12211，有11sm6v又，220211v21Pv21P，得a35212201kP85)364(10211001.1)vv(21PP21PP，水不会流出来11－3一装有深度为H的水的圆柱形容器，在容器的一侧水面下深度为h处开一小口，问在容器同一侧何处再开一小孔，可使得两孔射出的水流有相同的射程。解：对容器截面a和小口截面b各取一流管。已知baSS，故0va，且baPP为一个大气压。由伯努利方程知b2bghv21gH，则gh2)hH(g2vbb又s(射程)为tvsb，且2gt21hH故)hH(h2s设另和小孔开在水面下深1h处，应有：)hH(h2)hH(h211，解得hHh111－4水沿半径为cm0.1的水管内流动。若管中心处流速为1scm10，水的粘滞系数sPa10005.13，求因粘滞性造成沿管长为cm0.2的两个截面间的压强差是多少？解：)rR(l4PPv2221Pa0.801.010.00.2100.14PP232111－5某段微血管的直径受神经控制而缩小了一半，如果其它条件不变，问通过它的血流量将变为原来的多少？解：由泊肃叶公式与的四次方成正比即血流量为原来的1/1611－6将空气压进肥皂泡内，吹成半径为m105.2r2的肥皂泡。已知肥皂水表面张力系数12mN105.2，求肥皂泡内外表面增大过程中的功。解：肥皂泡内外表面积总增量为2R4S2所需的功为J1093.3R8SW4211－7设某温度下水的表面张力系数为13mN108.72。在此温度下有一水珠，水珠内、外压强差为Pa10013.15，问此水珠半径是多少？解：水珠内外压强差R2pp0im1044.1p2R6011－8如图有一内半径为mm3.0的细玻璃管，管中的水在管下端形成一曲率半径为mm3凸液面，管中凹水面的曲率半径与细玻璃管的内半径相同，求管中水柱的长度。设水的表面张力系数为13mN108.72解：R2pp0A，r2pp0B因此r2R2ppBA而ghppBA故ghr2R2解得m105.5)r1R1(g2h2