Upload
others
View
9
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
3
Івано-Франківський національний технічнийуніверситет нафти і газу
Л.В. Возняк, П.Р.Гімер, Р.Ф. Гімер, М.І.Мердух
ГІДРАВЛІКА
ТЕСТОВІ ЗАВДАННЯ
Частина І
2005
4
Міністерство освіти і науки України
Івано-Франківський національний технічнийуніверситет нафти і газу
Кафедра нафтогазової гідромеханіки
Л.В. Возняк, П.Р.Гімер, Р.Ф. Гімер, М.І.Мердух
ГІДРАВЛІКА
ТЕСТОВІ ЗАВДАННЯ
Частина І
Контрольні тести для рейтингової оцінки знань студентіввciх спеціальностей
Івано-Франківськ2005
5
МВ 02070855 – 1608 – 2005
Л.В. Возняк, П.Р Гімер, Р.Ф. Гімер, Мердух М.І. Гідравліка.Тестові завдання. – Івано-Франківськ: Факел, 2005. – 88 стор.
Тестові завдання складені згідно з затвердженими програ-мами курciв «Гідравліка», «Гідравліка і гідропривід», «Гідро-газодинаміка» для спеціальностей всіх напрямків підготовки.
В тестових завданнях з контролю знань студентів приво-дяться контрольні завдання до всіх лабораторних та практич-них занять з розділу «Гідростатика».
Рецензент – д-р техн. наук, проф. В.Я. Грудз
Дане видання – власність ІФНТУНГ.Забороняється тиражувати та розповсюджувати без відома
авторів.
6
Зміст
Вступ ………………………………………………..……………41 Фізичні властивості рідин ...................................................... 82 Реологічні властивості рідин.................................................183 Практичне використання основного рівняння гідроста-
тики ........................................................................................254 Прилади для вимірювання тиску ..........................................395 Відносний спокій ...................................................................506 Визначення сили тиску на плоску стінку..............................627 Визначення сили тиску на криволінійну поверхню.
Закон Архімеда. .....................................................................728 Підсумкова контрольна робота з розділу “Гідроста-
тика”. ......................................................................................83
Перелік рекомендованих джерел……………………………...88
7
ВступКонтрольні тести складені на основі курсів, які автори чи-
тають для студентів нафтових та механічних спеціальностей вуніверситеті.
В методичних вказівках з контролю знань студентів при-водяться тести до лабораторних та практичних занять, а та-кож підсумковий контроль з розділу «Гідростатика».
При цьому охоплені такі теми: фізичні властивості рідин,гідростатичний тиск та його властивості, відносний спокій,визначення сили тиску на плоску та криволінійні поверхні.
При визначенні теми «Фізичні властивості рідин» особли-ва увага приділяється одиницям вимірювання.
В інженерній практиці використовуються одиниці техніч-ної системи /МКГСС/ та фізичної /СГС/ . Вони зустрічаютьсяу вимірювальних приладах, у виданих раніше нормативних талітературних матеріалах. Студенти повинні вміти переводитиці величини в CI.
Так, наприклад, в завданнях 1.1 – 1.4 задаються величини,які характеризують фізичні властивості рідин, та чотири від-повіді. Необхідно знайти правильну відповідь.
В тестах приводяться задачі якісного та кількісного харак-теру, правильний розв’язок яких можливий лише при глибо-кому вивченні теоретичного матеріалу.
8
1 Фізичні властивості рідин
Завдання 1.1
1. Виберіть правильну відповідь: γ = 1,02 кгс/л =1) 1020 гс/см3;2) 1000 Н/м3;3) 10200 Н/м3;4) 1020 кгс/м3.
2. Виберіть правильну відповідь: ρ = 900 кг/м3 =1) 0,9 г/см3;2) 8820 кгс· с2/м4;3) 9180 кгс· с2/м4;4) 900 г/см3.
3. Виберіть правильну відповідь: μ = 0,7 Пз =1) 0,7 Н с/м2;2) 0,714 кг/(м·с);3) 7,14×10-3 кгс·с/см2;4) 7,14×10-7кгс· с/см2.
4. Виберіть правильну відповідь: ν = 3 см2/с =1) 3·104 м2/с;2) 300 сСт;3) 3·10-2 м2/с.
5. В SІ величини вимірюються:1) маса кгс·с2/м;2) довжина м;3) час с;4) сила кгс;5) динамічна в’язкість кг/(м·с);6) густина г/см3.
9
Завдання 1.2
1. Виберіть правильну відповідь: ρ = 90 кгс· с2/м4 =1) 8,82 Н· с2/м4;2) 882 кг/м3;3) 900 кг/м3;4) 0,882 кг/см3.
2. Виберіть правильну відповідь: γ = 0,8 гс/см3 =1) 7840 кг/(м2 ·с2);2) 784 г/(м2·с2);3) 0,8 кгс/м3.
3. Виберіть правильну відповідь: μ = 6 10-2 кг/м с =1) 6 кгс· с/м2;2) 5,88 10-1 кгс· с/м2;3) 6,12 10-3 кгс· с/м2;4) 6,25 10-1 Пз.
4. Виберіть правильну відповідь: ν = 1,01 сСт =1) 1,01·10-6 м2/с;2) 1,01·10-2 м2/с;3) 1,01·10-4 м2/с;4) 1,01·10-3 м2/с.
5. В фізичній системі /СГС/ величини вимірюються:1) маса кг;2) довжина см;3) час с;4) сила гс;5) сила дн;6) густина кг/м3.
Завдання 1.3
1. Виберіть правильну відповідь: ν = 3 см2/с =1) 300 сСт;
10
2) 0,03 сСт;3) 3000 м2/с;4) 0,03 м2/с.
2. Виберіть правильну відповідь: γ = 9500 Н/м3 =1) 9500 дн/см3;2) 96800 кгс/м3;3) 0,000968 кгс/см3;4) 9,5 дн/см3.
3. Виберіть правильну відповідь: ρ = 800 кг/м3 =1) 81,6 кгс· с2/м4;2) 81600 кгс· с2/м4;3) 0,0816 кгс· с2/м4;4) 800 г/см3.
4. Виберіть правильну відповідь: μ = 3 Пз =1) 3000 Н ·с/м2;2) 30 Н· с/м2;3) 3 Н· с/м2;4) 0,3 Н· с/м2.
5. В SІ величини вимірюються:1) час хв;2) довжина см;3) маса кг;4) густина Н· с2/м4;5) питома вага Н/м3.
Завдання 1.4
1. Виберіть правильну відповідь: μ = 7 10-3 кгс· с/м2 =1) 0,687 Пз;2) 714 Пз;3) 0,07 Пз;4) 7,14 10-2 Н·с/м2.
11
2. Виберіть правильну відповідь: ν = 2 ·10-6 м2/с =1) 2 ·10-4 сСт;2) 0,02 сСт;3) 2 сСт;4) 2 ·10-3 сСт.
3. Виберіть правильну відповідь: ρ = 0,8 г/см3 =1) 0,0008 кг/см3;2) 0,8 кг/см3;3) 81,6 кгс· с2/м4;4) 8000 Н· с2/м4.
4. Виберіть правильну відповідь: γ = 0,95 тс/м31) 0,95 дн/см3;2) 932 дн/см3;3) 9,32 ·10-6 Н/м3;4) 932 Н/м3.
5. В технічній системі величини вимірюються:1) маса кг;2) довжина м;3) час год;4) густина кгс· с2/м4;5) сила кгс;6) питома вага Н/м3.
Завдання 1.5
1. Як впливає зміна тиску або температури на густину рідини,яка знаходиться у відкритій посудині?
2. Нафта, питома вага якої дорівнює 830 кгс/м3, має динамічнув’язкість 5,9 мПа×с. Визначити її кінематичну в’язкість.
3. Перевести в SІ: g = 0,000908 кгс/см3.
12
4. Вкажіть, якою буде густина суміші з 0,3 л мазуту, густинаякого 860 кг/м3, і 0,7 л бензину густина якого 780 кг/м3. Пояс-ніть відповідь:
1) 1640 кг/м3;2) 820 кг/м3;3) 804 кг/м3.
5. Перевести в SІ: n = 30 сСт.
Завдання 1.6
1. Що називається тиском насиченої пари рідини? Від чого вінзалежить?
2. Резервуар повністю заповнений нафтою, яка знаходитьсяпід тиском 0,5 МПа. При випусканні 40 л нафти тиск понизив-ся до 0,1 МПа. Яким є об’єм резервуара, якщо коефіцієнтоб’ємного стиснення нафти рівний 0,76×10-9 1/Па?
3. Перевести в CI: m = 4 сПз.
4. Два однакові недеформовані взірці породи в лабораторнихумовах насичені при пластовому тиску один водою, а другийнафтою. Порівняйте об’єми рідин, які витечуть із взірців вна-слідок зменшення тиску до атмосферного (bp нафти > bp води):
1) об’єми однакові;2) об’єм нафти більший;3) об’єм води більший.
5. Перевести в CI: r = 0,9 г/см3.
Завдання 1.7
1. Як впливає зміна тиску та температури на в’язкість рідини?
13
2. Абсолютна в’язкість моторного мастила становить 20 сПз,а густина – 800 кг/м3. Визначити величину кінематичноїв’язкості мастила.
3. Перевести в CI: n = 5 сСт.
4. Виберіть правильну відповідь: g = 0,95 тс/м3 =1) 0,95 дн/см3;2) 9,32 дн/см3;3) 9,32×10-3 Н/м3;4) 932 дн/см3;5) 932 Н/м3.
5. Якщо коефіцієнт об’ємного стиснення однієї рідини b1 бі-льший за коефіцієнт об’ємного стиснення другої рідини b 2, тояка з двох рідин більше стискується? Поясніть відповідь.
Завдання 1.8
1. Як пов’язані між собою абсолютна та кінематична в’язкістьрідини?
2. В резервуарі знаходиться 15 м3 нафти, густина якої800 кг/м3. Скільки потрібно долити нафти, густина якої стано-вить 824 кг/м3, щоб отримати суміш густиною 814 кг/м3?
3. Перевести в CI: g = 0,925 тс/м3.
4. Виберіть правильну відповідь: m = 7×10-3 кгс×с/м2 =1) 0,687 Пз;2) 714 Пз;3) 0,7 Пз;4) 7,14×10-3 Н×с/м2.
5. Якщо підігріти рідину, що повністю заповнює закриту не-деформовану посудину, то що буде з тиском в посудині? По-ясніть відповідь.
14
Завдання 1.9
1. Що таке коефіцієнт об’ємного стиснення?
2. В’язкість нафти за температури 10 °C рівна 2,3 Н×с/м2, а затемператури 40 °C – 0,3 Н×с/м2. Визначити в’язкість цієї нафтиза температури 21 °C .
3. Перевести в CI: m = 9×10-3 кгс×с/м2.
4. Виберіть правильну відповідь: r = 0,8 г/см3 =1) 0,0008 кг/м3;2) 0,8 кг/м3;3) 81,6 кгс×с2/м4;4) 8000 Н×с2/м4.
5. Як знайти об’єм рідини, для якої відома її питома вага і ма-са?
Завдання 1.10
1. Що називається в’язкістю рідини?
2. В резервуар, в якому міститься 125 м3 нафти, густина якої780 кг/м3, добавили 224 м3 нафти густиною 840 кг/м3. Визна-чити густину отриманої суміші.
3. Перевести в CI: r = 83,6 кгс×с2/м4.
4. Виберіть правильну відповідь: n = 3 см2/с =1) 300 сСт;2) 0,03 сСт;3) 3000 м2/с;4) 0,03 м2/с.
5. Якщо модуль пружності однієї рідини K1 більший за модульпружності другої рідини K2, то яка з двох рідин більше стиску-ється? Поясніть відповідь.
15
Завдання 1.11
1. Що таке коефіцієнт температурного розширення?
2. Цистерна наповнена нафтою, густина якої становить0,84 г/см3. Діаметр цистерни рівний 3 м, довжина – 6 м. Ви-значити масу рідини в цистерні.
3. Перевести в CI: n = 1,01 сСт.
4. Виберіть правильну відповідь: g = 0,8 гс/см3 =1) 784 кг/(м2× с2);2) 7840 кг/(м2× с2);3) 0,784 дн/см3;4) 0,8 кгс/м3.
5. Що саме, збільшення чи зменшення тиску, призведе доприпинення кипіння рідини, яке почалося ?
Завдання 1.12
1. Який зв’язок між коефіцієнтом об’ємного стиснення і мо-дулем пружності рідини?
2. Визначити густину суміші, такого масового складу: 30% –гасу; 70% –мазуту. Густина гасу – 790 кг/м3, густина мазуту –900 кг/м3.
3. Перевести в CI: r = 90 кгс×с2/м4.
4. Виберіть правильну відповідь: m = 3 Пз =1) 3000 Н×с/м2;2) 30 Н×с/м2;3) 3 Н×с/м2;4) 0,3 Н×с/м2;
16
5. Якщо допустити, що вода і бензин мають однакову кінема-тичну в’язкість, то чи буде однакова при цьому їх динамічнав’язкість? Поясніть відповідь.
Завдання 1.13
1. Як вплине зміна тиску або температури на об’єм рідини, яказнаходиться у відкритій посудині?
2. Кінематична в’язкість бензину становить 0,6 сСт, а питомавага – 800 кгс/м3. Визначити величину динамічної в’язкостібензину.
3. Перевести в CI: n = 50 сСт.
4. Виберіть правильну відповідь: m = 0,7 Пз =1) 0,7 Н×с/м2;2) 0,0714 кг/(м×с);3) 7,14×10-3 кгс×с/м2;4) 7,14×10-7 кгс×с/м2.
5. Вода поступає в насос по всмоктувальній трубі, в якій міні-мальний абсолютний тиск перед входом в насос становить4 кПа. Якщо температура води підніметься до 30 °C, чи будепри цьому спостерігатися явище кипіння? (Тиск насиченої па-ри води при 30 °C становить 4214 Па). Поясніть відповідь.
Завдання 1.14
1. Який взаємозв’язок між густиною і питомою вагою рідини?
2. В опалювальний котел поступає 50 м3/год води за темпера-тури 70 °C. Скільки кубічних метрів води виходитиме із котла,якщо вода нагрівається до 90 °C, а коефіцієнт температурногорозширення води рівний 6,4×10-4 1/град?
3. Виберіть правильну відповідь: n = 2,5 см2/с =
17
1) 2,5×104 м2/с;2) 2,5×10-2 м2/с;3) 250 сСт;4) 2,5 сСт.
4. Перевести в CI: g = 1,02 кгс/л.
5. Яким чином за допомогою термометра визначити величинуатмосферного тиску ?
18
2 Реологічні властивості рідин
Завдання 2.1
1. Який вигляд має реологічна крива для ньютонівської ріди-ни?
а)dudy
t
б)dudy
t
в)dudy
t
г)dudy
t
2. Напишіть реологічне рівняння для псевдопластичної ріди-ни.
3. Як залежить в’язкість рідин від тиску і температури?
4. Які величини вимірювались під час виконання лабораторноїроботи?
5. В результаті досліджень рідини, густина якої 0,84 г/см3, по-будували графік залежності дотичних напружень t, Па відградієнту швидкості du/dy, с-1 (обидві оCI розмічені в масшта-бі 1:1). Це виявилась пряма лінія, яка проходить через центркоординат під кутом 1,15°. Якій реологічній моделі відповідаєдана рідина? Визначити величину динамічної і кінематичноїв’язкості рідини.
Завдання 2.2
1. Виберіть правильні положення:1) в’язкопластична рідина характеризується величиною
граничного напруження зсуву;2) в градусах Енглера вимірюють температуру досліджу-
ваної рідини;
19
3) із збільшенням температури в’язкість більшості рідинзменшується;
4) для ньютонівської рідини дотичні напруження оберне-но пропорційні градієнту швидкості;
5) ротаційні віскозиметри призначені для вимірюванняв’язкості малов’язких рідин.
2. Напишіть реологічне рівняння для дилатантної рідини.
3. Які величини розраховувались в лабораторній роботі ?
4. Який прилад доцільно використовувати для дослідженняреологічних властивостей високов’язких рідин?
1) Капілярний віскозиметр.2) Ротаметр.3) Віскозиметр Енглера.4) Ротаційний віскозиметр.
5. Визначити динамічну в’язкість бензину, питома вага якого750 кгс/м3 і кінематична в’язкість 0,7 сСт.
Завдання 2.3
1. Напишіть реологічне рівняння для в’язкопластичної рідини.
2. Який вигляд має реологічна крива для дилатантної рідини?
а)
dudy
t
б)
dudy
t
в)
dudy
t
г)
dudy
t
3. В лабораторній роботі для вимірювання в’язкості викорис-товувався:
20
1) капілярний віскозиметр;2) ротаметр;3) віскозиметр Енглера;4) ротаційний віскозиметр.
4. Як визначити динамічну в’язкість рідини, якщо відомав’язкість в градусах Енглера?
5. Визначити кінематичну в’язкість нафти, питома вага якої8800 Н/м3, якщо її динамічна в’язкість 4 мПа×с.
Завдання 2.4
1. Що називається ньютонівською рідиною ?
2. Виберіть правильні положення:1) динамічна в’язкість вимірюється в пуазах;2) віскозиметр Енглера відноситься до віскозиметрів ро-
таційного типу;3) зміна температури не впливає на величину в’язкості рі-
дини;4) капілярним віскозиметром досліджують високов’язкі
рідини;5) для дилатантної рідини показник степені в реологічно-
му рівнянні n > 1.
3. На чому базується принцип дії капілярних віскозиметрів?
4. Що таке в’язкість рідини?
5. В’язкість нафти, визначена за допомогою віскозиметра Ен-глера, становить 15 °E. Визначити динамічну в’язкість цієї жнафти, якщо її густина 845 кг/м3.
Завдання 2.5
1. Напишіть реологічне рівняння для ньютонівської рідини.
21
2. Який зв’язок між кінематичною і динамічною в’язкістю?
3. Який вигляд має реологічна крива для в’язкопластичної рі-дини?
а)
dudy
t
б)
dudy
t
в)
dudy
t
г)
dudy
t
4. Який прилад доцільно використовувати для дослідженняреологічних властивостей малов’язких рідин?
1) Капілярний віскозиметр.2) Ротаметр.3) Віскозиметр Енглера.4) Ротаційний віскозиметр.
5. В’язкість нафти за температури 10 °С рівна 2,1 Па×с, а затемператури 35 °С – 0,3 Па×с. Визначити в’язкість нафти затемператури 18 °С.
Завдання 2.6
1. Виберіть правильні положення:1) для моделі Бінгама-Шведова граничне напруження зсу-
ву дорівнює нулю;2) в роботі для дослідження рідини використовується ро-
таційний віскозиметр Енглера;3) кут закручення пружини в ротаційному віскозиметрі
відповідає величині дотичних напружень, що виника-ють у рідині;
4) для рідин характерна лінійна залежність в’язкості відтемператури;
5) кінематична в’язкість вимірюється в м2/с.
22
2. Яка залежність покладена в основу реологічних моделейрідини ?
3. Напишіть реологічне рівняння дилатантної рідини.
4. Який прилад доцільно використовувати для дослідженняреологічних властивостей високов’язких рідин ?
5. Трансформаторне масло, густина якого 0,88 г/см3, маєв’язкість 4 сСт. Визначити його динамічну в’язкість.
Завдання 2.7
1. Який вигляд має реологічна крива для псевдопластичноїрідини?
а)
dudy
t
б)
dudy
t
в)
dudy
t
г)
dudy
t
2. Які величини розраховували в ході виконання лабораторноїроботи?
3. Чим відрізняється в’язкопластична рідина від ньютонівсь-кої?
4. Як вплине пониження температури рідини на характер за-лежності t = f(du/dy) для ньютонівської рідини ?
5. Нафта має в’язкість 5,88 мПа·с за температури 50 °C. Ви-значити величину кінематичної в’язкості нафти за тією ж тем-пературою, якщо її коефіцієнт температурного розширеннярівний 6,2·10-4 1/К, а густина цієї нафти в нормальних умовахстановить 900 кг/м3.
23
Завдання 2.8
1. Охарактеризуйте вплив тиску і температури на в’язкість рі-дини.
2. На чому базується принцип дії ротаційного віскозиметра?
3. Виберіть правильні положення:1) для псевдопластичної рідини показник степені в реоло-
гічному рівнянні n < 1;2) високов’язкі рідини найкраще досліджувати капіляр-
ним віскозиметром;3) для ньютонівської рідини граничне напруження зсуву
рівне нулю;4) із зростанням тиску в’язкість рідин зменшується;5) динамічна в’язкість вимірюється в кг/(м·с).
4. Який вигляд має реологічна крива для дилатантної рідини?
5. Нафта, питома вагою якої 850 кгс/м3, має в’язкість 5,9 сПз.Визначити її кінематичну в’язкість.
Завдання 2.9
1. Чим характеризується модель в’язкопластичної рідини?
2. Виберіть правильні положення.Для ньютонівської рідини сила тертя, яка виникає між шарамирідини під час руху:
1) залежить від температури рідини;2) обернено пропорційна площі поверхні на якій вона діє;3) не залежить від в’язкості рідини;4) прямо пропорційна градієнту швидкості;5) зростає при збільшенні температури рідини.
3. Що таке градус Енглера?
24
4. Якщо допустити, що кінематична в’язкість двох рідин з різ-ною густиною є однакова, то чи будуть при цьому однаковідинамічні в’язкості цих рідин? Чому?
5. Графік реологічної моделі рідини, побудований в координа-тах t, г/(см·с2) – du/dy, с-1 (обидві оCI розмічені в масштабі1:1), має вигляд прямої лінії, яка проходить під кутом 15,4° івідтинає на оCI ординат відрізок довжиною 320 одиниць. Якареологічна модель описує дану рідину? Визначити значенняпараметрів, які входять в реологічне рівняння рідини.
Завдання 2.10
1. Що називається неньютонівською рідиною?
2. Виберіть правильні положення:1) в’язкість рідини прямо пропорційна часу перетікання її
через капіляр;2) для ньютонівської рідини характерна лінійна залеж-
ність дотичних напружень від градієнту швидкості;3) збільшення температури призведе до збільшення
в’язкості рідини;4) граничне напруження зсуву – це таке напруження, при
перевищенні якого рідина перестає рухатись;5) динамічна в’язкість вимірюється в сантистоксах.
3. Чому для дослідження високов’язких рідин недоцільно ви-користовувати капілярні віскозиметри?
4. Дайте визначення в’язкості рідини.
5. Яка буде динамічна в’язкість мінерального масла, питомавага якого 864 дн/см3, якщо його кінематична в’язкість стано-вить 0,12 см2/с?
25
3 Практичне використання основного рівняннягідростатики
Завдання 3.1
1. Визначити надлишковий тиск в точці А, яка знаходиться наглибині h = 4 м, якщо на поверхні ріди-ни абсолютний тиск рабс = 0,3 кгс/см2,ρ = 1000 кг/м3, ратм = 1 кгс/см2:
1) РА = рабс + ρgh = 0,3·9,8·104 +1000·9,8·4 = 68600 Па;
2) РА = рабс – ратм + ρgh = 0,3·9,8·104 – 9,8·104 +1000·9,8·4 = -29400 Па;
3) РА = рабс + ратм + ρgh = 0,3·9,8·104 – 9,8·104 +1000·9,8·4 = 166600 Па.
2. Що називається надлишковим(або манометричним) тиском(в загальному випадку)?
1) Перевищення абсолютного гідростатичного тиску вданій точці рідини над атмосферним.
2) Перевищення абсолютного гідростатичного тиску надповерхневим.
3) Перевищення абсолютного тиску в даній точці рідининад ваговим тиском.
3. За допомогою яких приладів можна визначити густину рі-дини?
1) Дифманометр.2) Ареометр.3) П’єзометричний густиномір.4) Трубка Піто.5) Пікнометр.
4. Що буде з густиною рідини, якщо її підігріти?1) Збільшиться.
h
pабс
А
26
2) Зменшиться.3) Залишиться без змін.
5. Виберіть правильні положення:
1) п’єзометрична висота, яка рівнаgp
r, є висота стовпчи-
ка даної рідини, що відповідає даному тискові (абсолю-тному або надлишковому);
2) якщо абсолютний тиск в рідині більший від атмосфер-ного, то має місце розрідження;
3) максимальне значення вакууму чисельно рівне атмос-ферному тиску;
4) при нормальному атмосферному тискові (0,101 МПа)максимальна висота всмоктування для бензину(ρ = 750 кг/м3) 12 м;
5) якщо на вільну поверхню рідини, що знаходиться встані спокою, діє атмосферний тиск, то п’єзометричнависота для будь-якої точки рівна глибині розташуванняцієї точки.
Завдання 3.2
1. Визначити, на якій глибині знаходиться точка А, якщо над-лишковий тиск над вільною поверхнею р0 = 0,3 кгс/см2, абсо-лютний тиск в точці А рА = 3 кгс/см2, ρ = 750 кг/м3:
1) 278,91000
108,93,0108,93 440 =×
××-××=
-=
gpph A
rм
2) мg
ppph атмA 178,91000
108,93,0108,9108,93 4440 =×
××-×-××=
--=
r
3) мg
ppph атмA 378,91000
108,93,0108,9108,93 4440 =×
××-×+××=
-+=
r
27
2. Виберіть правильні положення:1) В нерухомій рідині можливий лише один вид напру-
ження стиску, тобто гідростатичний тиск;2) В будь-якій точці рідини гідростатичний тиск залежить
від орієнтації площадки, на яку він діє;3) тиск, прикладений до зовнішньої поверхні рідини, пе-
редається вCIм точкам цієї рідини і по вCIх напрямкаходнаково;
4) величинаgp
r має розмірність тиску;
5) якщо абсолютний тиск в рідині менший від атмосфер-ного, то має місце розрідження.
3. Що буде з густиною рідини при зниженні температури?1) Збільшиться.2) Зменшиться.3) Залишиться без змін.
4. В посудині А знаходиться вода, в посудині В – бензин.
Гідростатичний тиск на дно посудини буде:1) однаковий;2) в посудині А більший;3) в посудині В більший.
5. Надлишковий тиск рівний 0,3 кгс/см2, ратм = 1 кгс/см2.Чому рівний абсолютний тиск?1) 0,3 кгс/см2. 2) 0,7 кгс/см2. 3) 1,3 кгс/см2.
pатм
Н А
pатм
Н В
28
Завдання 3.3
1. Визначити густину рідини на глибині h = 10 м, якщо тиск,виміряний манометром на цій глибині рм = 0,3 кгс/см2, на по-верхні рідини абсолютний тиск р0 = 0,5 кгс/см2,ратм = 1 кгс/см2:
1)
;800108,9
108,95,0108,9108,93,03
444
мкг
ghppp абсатмм
=×
××-×+××=
=-+=r
2)
;1800108,9
108,95,0108,9108,93,03
444
мкг
ghppр абсатмм
=×
××+×+××=
=++=r
3) ;800108,9
108,95,0108,93,03
44
мкг
ghрp абсм =
×××+××
=+
=r
2. Виберіть правильні положення:1) надлишковий тиск – це перевищення абсолютного гідро-
статичного тиску в даній точці рідини над поверхневим;2) в будь-якій точці рідини гідростатичний тиск не залежить
від орієнтації площадки, на яку він діє;
3) величинаgp
r має розмірність тиску;
4) якщо абсолютний тиск в рідині більший від атмосферного,то має місце розрідження;
5) при збільшенні температури густина рідини зменшується.
3. За допомогою яких приладів можна визначити густину рі-дини?
1) Ареометр.2) Витратомір.3) Пікнометр.
29
4) П’єзометричний густиномір.5) Трубка Піто.
4. Що буде з густиною рідини при збільшенні тиску?1) Збільшиться.2) Зменшиться.3) Залишиться без змін.
5. Що називається абсолютним тиском (в загальному випад-ку)?
1) Сума надлишкового тиску в даній точці і атмосферного.2) Сума вагового тиску і атмосферного.3) Різниця надлишкового тиску і атмосферного.
Завдання 3.4
1. Визначити абсолютний тиск в точці А, що знаходиться наглибині h = 2 м, якщо на поверхні рідини надлишковий тискр0 = 0,1 кгс/см2, ратм = 1 кгс/см2, ρ = 1000 кг/м3:
1) рА = р0 + ратм + ρgh = = 0,1·9,8·104 + 9,8·104 + 1000·9,8·2 = 127400 Па;
2) рА = р0 + ρgh = 0,1·9,8·104 + 1000·9,8·2 = 29400 Па;3) рА = -р0 + ратм + ρgh =
= -0,1·9,8·104 + 9,8·104 + 1000·9,8·2 = 107800 Па.
2. Яка залежність служить для визначення абсолютного гідро-статичного тиску рабс в точці М на глибині h?
1) Рабс = ратм + ρgh.2) рабс = р0 + ρgh.3) Рабс = р0 + ρgh + ратм.
де р0 – надлишковий тиск наповерхні рідини.
3. Виберіть правильні положення:1) якщо абсолютний тиск в рідині менший за атмосфер-
ний, то має місце розрідження;
Pо
h
М
30
Н2 В
2) одна фізична атмосфера рівна 1 кгс/см2;3) манометром визначається надлишковий тиск на повер-
хні рідини;4) одна технічна атмосфера відповідає 735 мм рт. ст.;5) в нерухомій рідині можливий лише один вид напружен-
ня – напруження стиску, тобто гідростатичний тиск.
4. В посудині А знаходиться нафта, (ρн = 800 кг/м3), в посудиніВ – бензин, (ρб = 750 кг/м3).
Тиск р1 = р2.При цьому рівень рідини в посудині А і В:
1) Н1 = Н2;2) Н1 > Н2;3) Н1 < Н2.
5. При зниженні тиску густина рідини1) збільшується;2) зменшується;3) залишається без змін.
Завдання 3.51. Визначити глибину занурення точки А, якщо надлишковийтиск на вільній поверхні рідини рівний 0,3 кгс/см2, а в точці Адіє абсолютний тиск 3 кгс/см2. Густина рідини – 950 кг/м3,ратм = 1 кгс/см2.
2. Чому рівне максимальне значення вакууму?
3. Що називається надлишковим тиском?
Н1 А
31
4. Яка залежність служить для визначення надлишкового гід-ростатичного тиску pнад в точці М?
1) pнадл = pатм + rgh;2) pнадл = rgh;3) pнадл = pатм - rgh;
5. З однієї сторони в частково за-повнену водою відкриту U–подібну трубку добавили бензин.Порівняйте між собою рівень бензину hбенз і рівень води hводи,які відраховуються від межі розподілу рідин:
1) hбенз < hводи;2) hбенз > hводи;3) hбенз = hводи.
Завдання 3.6
1. Визначити надлишковий тиск в точці А, яка знаходиться наглибині 4 м, якщо на поверхні рідини діє абсолютний тиск
0,3 2смкгс . Питома вага рідини 9000 Н/м3.
2. Виберіть правильні положення:1) п’єзометрична висота p/rg, є висота стовпчика даної
рідини, що відповідає даному тиску;2) якщо абсолютний тиск у рідині більший за атмосфер-
ний, то має місце розрідження;3) манометр показує різницю між абсолютним тиском в
точці рідини і атмосферним;4) при збільшенні температури тиск рідини на дні у від-
критій посудині з вертикальними стінками залишаєтьсянезмінним;
5) за нормальних умов максимальна висота всмоктуваннядля бензину (r = 750 кг/м3) становить 12 м.
pатм
h
М
32
3. Які види тиску Ви знаєте і якими приладами вони вимірю-ються?
4. Як за допомогою основного рівняння гідростатики визна-чити абсолютний тиск в рідині на глибині h, якщо відомийнадлишковий тиск pнад на вільній поверхні рідини?
5. Чи залежить гідростатичний тиск від орієнтації площадки,на яку він діє ?
Завдання 3.7
1. Визначити густину рідини на глибині 10 м, якщо тиск, замі-ряний манометром на цій глибині, рівний 0,3 кгс/см2, а на по-верхні рідини діє абсолютний тиск 0,5 кгс/см2. Атмосфернийтиск становить 1 кгс/см2.
2. Виберіть правильні положення:1) надлишковий тиск – це перевищення абсолютного гід-
ростатичного тиску в точці рідини над поверхневим;2) в будь-якій точці рідини гідростатичний тиск залежить
від орієнтації площадки, на яку він діє;3) одна фізична атмосфера дорівнює 101325 Па;4) величина розрідження зростає із зменшенням абсолю-
тного тиску;5) вакуумметр показує величину розрідження на поверхні
рідини.
3. Як пов’язані між собою абсолютний і надлишковий тиск вданій точці рідини?
4. Як за допомогою основного рівняння гідростатики визна-чити надлишковий тиск в рідині на глибині h, якщо відомо,що на вільній поверхні рідини атмосферний тиск?
5. Сформулюйте основні властивості гідростатичного тиску.
33
Завдання 3.8
1. Визначити абсолютний тиск в точці А, яка знаходиться наглибині 2 м, якщо на поверхні рідини діє надлишковий тиск0,1 кгс/см2. Густина рідини 900 кг/м3. Атмосферний тиск ста-новить 1 кгс/см2.
2. Виберіть правильні положення:1) якщо абсолютний тиск в рідині менший за атмосфер-
ний, то має місце розрідження;2) одна фізична атмосфера дорівнює 1 кгс/см2;3) гідростатичний напір в кожній точці рідини в стані аб-
солютного спокою є величина стала;4) при підвищенні температури тиск в рідині, що знахо-
диться у закритій посудині, зменшується;5) манометром вимірюється надлишковий тиск на повер-
хні рідини.
3. Що називається гідростатичним тиском ?
4. Як за допомогою основного рівняння гідростатики визна-чити абсолютний тиск в рідині на глибині h, якщо відомо, щона вільній поверхні рідини діє вакуум pвак?
5. Надлишковий тиск рівний 0,3 кгс/см2, атмосферний тиск –1 кгс/см2. Визначити величину абсолютного тиску.
Завдання 3.9
1. Визначити висоту, на яку підніметься вода у вакуумметрі,якщо абсолютний тиск повітря в балоні становить 0,95кгс/см2. Атмосферний тиск рівний 1 кгс/см2. Сформулювати,який тиск вимірює вакуумметр.
2. Виберіть правильні положення:
34
1) при збільшенні температури тиск рідини на дні у від-критій посудині з вертикальними стінками зменшуєть-ся;
2) якщо абсолютний тиск в рідині більший за атмосфер-ний, то має місце розрідження;
3) на п’єзометричній поверхні тиск в кожній точці біль-ший за атмосферний;
4) барометр показує величину абсолютного тиску;5) в будь-якій точці рідини гідростатичний тиск не зале-
жить від орієнтації площадки, на яку він діє.
3. В чому полягає фізичний зміст основного рівняння гідро-статики?
4. Як за допомогою основного рівняння гідростатики визна-чити надлишковий тиск в рідині на глибині h, якщо відомо,що на вільній поверхні рідини діє вакуум pвак?
5. В посудині А знаходиться вода, в посудині В – бензин. Як-що рівень рідини в обох посудинах однаковий, то яке співвід-ношення між гідростатичними тисками на дні посудин ?
1) тиск однаковий;2) тиск в посудині А більший;3) тиск в посудині В більший.
Завдання 3.10
1. В закритому резервуарі з нафтою, питома вага якої880 кгс/м3, покази вакуумметра, встановленого на покрівлі,становлять 0,15 кгс/см2. Визначити покази манометра, приєд-наного на глибині 7 м від поверхні рідини.
2. Які властивості гідростатичного тиску Ви знаєте ?
3. За допомогою яких приладів можна визначити густину рі-дини?
35
1) Ареометр.2) Ротаметр.3) П’єзометричний густиномір.4) Денсиметр.5) Трубка Піто.
4. Як за допомогою основного рівняння гідростатики визна-чити абсолютний тиск в рідині на глибині h, якщо відомо, щона вільній поверхні рідини атмосферний тиск ?
5. В посудині А знаходиться нафта (r = 800 кг/м3), в посудиніВ – бензин (r = 750 кг/м3). Якщо гідростатичний тиск на дно вобох посудинах однаковий, то яке співвідношення між висо-тою наливу рідини в посудинах?
1) hА = hВ.2) hА < hВ.3) hА > hВ.
Завдання 3.11
1. Дві відкриті сполучені посудини заповнені одна водою, адруга – ртуттю. Визначити різницю рівнів рідини у двох посу-динах, якщо висота стовпчика ртуті над площиною розділурідин 80 мм.
2. Прилад для вимірювання тиску має шкалу з границями ви-мірювання від 0 до 1 МПа. Як називається прилад?
1) Барометр.2) Вакуумметр.3) Манометр.
3. Які поверхні називаються ізобаричними?
4. Яка залежність служить для визначення абсолютного гідро-статичного тиску pабс в точці М, розташованій на глибині h?
36
1) pабс = pатм + rgh;2) pабс = rgh;3) pабс = pатм - rgh.
5. Запишіть диференційне рівняннярівноваги Ейлера.
Завдання 3.12
1. Визначити покази вакуумметраpвак при всмоктуванні поршнем, діа-метр якого 100 мм, води з резервуа-ра на висоту 5 м.
2. Виберіть правильні положення:1) якщо абсолютний тиск в рідині менший за атмосфер-
ний, то має місце розрідження;2) одна фізична атмосфера рівна 1 кгс/см2;3) манометром вимірюється надлишковий тиск на повер-
хні рідини;4) одна технічна атмосфера відповідає 735 мм рт. ст;5) в нерухомій рідині можливий лише один вид напру-
ження – напруження стиску.
3. Чи залежить гідростатичний тиск від орієнтації площадки,на яку він діє?
4. Яка залежність служить для визначеннянадлишкового гідростатичного тиску pнадлв точці М, розташованій на глибині h?
1) pнадл = pатм + rgh.2) pнадл = pм + rgh.3) pнадл = pм +ратм + rgh.
pатм
h
М
pм
hМ
pвак
hDп
37
5. В чому полягає фізичний зміст основного рівняння гідро-статики?
Завдання 3.13
1. Визначити величину абсолютного тиску на поверхні води вгерметичному резервуарі, якщо покази п’єзометра, приєдна-ного на глибині 0,8 м, становлять 0,5 м вод. ст. Який приладпотрібно використати для вимірювання тиску на поверхні во-ди?
2. Що називається надлишковим тиском?1) Перевищення абсолютного гідростатичного тиску в
точці рідини над атмосферним.2) Перевищення абсолютного гідростатичного тиску в точці
рідини над надлишковим тиском на вільній поверхні.3) Перевищення абсолютного гідростатичного тиску в
точці рідини над абсолютним тиском на вільній повер-хні.
3. Що буде з густиною рідини, якщо цю рідину підігріти?
4. Яка залежність служить для визначенняабсолютного тиску pабс в точці М, розташо-ваній на глибині h?
1) pабс = pатм + rgh;2) pабс = pм + rgh;3) pабс = pм + ратм + rgh.
5. Вакуум в деякій точці рідини рівний 0,3 кгс/см2, атмосфер-ний тиск – 1 кгс/см2. Визначити величину абсолютного тискув цій точці.
pм
hМ
38
Завдання 3.14
1. Визначити положенняп’єзометричної площини h, якщо по-ршень створює на оCI абсолютнийтиск 4 кгс/см2. Атмосферний тиск від-повідає 750 мм.рт.ст. r = 1000 кг/м3.
2. Виберіть правильні положення:1) надлишковий тиск – це перевищення абсолютного гід-
ростатичного тиску в даній точці рідини над поверхне-вим тиском;
2) в будь-якій точці рідини гідростатичний тиск не зале-жить від орієнтації площадки, на яку він діє;
3) якщо абсолютний тиск в рідині більший від атмосфер-ного, то має місце розрідження;
4) одна фізична атмосфера відповідає 760 мм рт. ст;5) при збільшення температури густина рідини зменшу-
ється.
3. Запишіть диференційне рівняння рівноваги Ейлера.
4. Як за допомогою основного рівняння гідростатики визна-чити надлишковий тиск в рідині на глибині h, якщо відомийабсолютний тиск pабс на вільній поверхні рідини?
5. За допомогою яких приладів можна визначити густину рі-дини?
1) Ареометр.2) П’єзометричний густиномір.3) Ротаметр.4) Трубка Піто.5) Денсиметр.
h
39
4 Прилади для вимірювання тиску
Завдання 4.1
1. Виберіть правильні положення:1) барометри служать для визначення атмосферного тис-
ку;2) одна фізична атмосфера відповідає 735 мм рт. ст.;3) надлишковий тиск не залежить від виду рідини;4) надлишковий тиск залежить від виду рідини;5) п’єзометром можна виміряти надлишковий тиск
300 кгс/м2.
2. Підберіть прилад для вимірювання тиску, який відповідає450 м вод. ст.:
1) мікроманометр;2) пружинний манометр;3) п’єзометр.
3. Чим урівноважується надлишковий тиск або вакуум в рі-динних манометрах?
1) Гідростатичним тиском стовпчика рідини, в якій вимі-рюється тиск.
2) Сумою гідростатичного тиску стовпчика рідини, в якійвимірюється тиск та атмосферного.
3) Гідростатичним тиском стовпчика робочої рідини (во-да, спирт, ртуть і т. д.).
4. Чому рівна максимальна похибка приладу класу точності1,5; межа вимірювання 8 кгс/см2?
1) ± 1,5 кгс/см2.2) ± 0,12 кгс/см2.3) ± 1,2 кгс/см2.
5. Який тиск визначається за допомогою п’єзометра?
40
1) Надлишковий тиск на поверхні рідини.2) Надлишковий тиск в точці підключення.3) Сума надлишкового та атмосферного тисків.
Завдання 4.2
1. Виберіть правильні положення:1) одна фізична атмосфера відповідає 760 мм рт. ст.;2) п’єзометром можна визначити надлишковий тиск
500 кгс/м2;3) абсолютний тиск завжди більший 1 кгс/м2;4) тиск в рідинних манометрах урівноважується гідроста-
тичним тиском стовпчика робочої рідини;5) п’єзометром можна виміряти абсолютний тиск.
2. Підберіть прилади для вимірювання абсолютного тиску0,3 кгс/см2:
1) мікроманометр;2) ртутний манометр;3) вакуумметр;4) п’єзометр;5) барометр.
3. Чому рівна максимальна похибка приладу класу точності1,6; межа вимірювання 25 кгс/см2?
1) ± 0,4 кгс/см2.2) ± 1,6 кгс/см2.3) ± 0,04 кгс/см2.
4. Який тиск визначається пружинним манометром?1) Сума надлишкового та атмосферного тиску.2) Надлишковий тиск на поверхні рідини.3) Надлишковий тиск в точці підключення.
5. Якщо підігріти рідину, то як зміниться гідростатичний тискна дні посудини?
41
1) Збільшиться.2) Зменшиться.3) Залишиться без змін.
Завдання 4.3
1. Призначення диференціального манометра:1) визначення різниці тисків між надлишковим та атмос-
ферним;2) визначення різниці тисків у двох точках вимірювання;3) визначення суми тисків у двох точках вимірювання.
2. Підберіть прилад для вимірювання надлишкового тиску14 МПа:
1) батарейний ртутний манометр;2) мембранний манометр;3) дифманометр;4) пружинний манометр.
3. Чому рівна максимальна похибка приладу класу точності2,5; межа вимірювання 100 кгс/см2?
1) ± 2,5 кгс/см2.2) ± 0,25 кгс/см2.3) ± 25 кгс/см2.
4. У двох однакових відкритих посудинах знаходиться вода табензин. На однаковій віддалі від днища підключеніп’єзометри. На яку висоту підніметься рідина в п’єзометрі?
1) В першій посудині рівень рідини в п’єзометрі буде ви-щий.
2) В другій посудині рівень рідини в п’єзометрі буде ви-щий.
3) В першій та другійпосудині рівні ріди-
Н1=Н2
Н1вода
1.
Н2бензин
2.
42
ни в п’єзометрах будуть однакові.
5. Підберіть прилади для вимірювання абсолютного тиску450 кгс/м2:
1) пружинний манометр;2) п’єзометр;3) вакуумметр;4) ртутний манометр;5) мікроманометр;6) барометр.
Завдання 4.4
1. Що називається гідростатичним тиском?
2. Чим урівноважується надлишковий тиск в рідинних мано-метрах?
1) Гідростатичним тиском стовпчика рідини, в якій вимі-рюється тиск.
2) Сумою гідростатичного тиску стовпчика рідини, в якійвимірюється тиск, і атмосферного тиску.
3) Гідростатичним тиском стовпчика робочої рідини мано-метра.
3. Визначити максимальну похибку манометра класу точності1,5 і межа вимірювання 6 кгс/см2.
4. Знайти величину абсолютного тиску надні посудини, якщо покази вакуумметра,приєднаного до кришки, становлять4 кПа, густина рідини 800 кг/м3. Атмос-ферний тиск відповідає 750 мм рт .ст.,густина ртуті 13600 кг/м3. Рівень рідиниН = 2 м.
5. Який прилад потрібно використовувати для вимірюваннятиску 28 кгс/см2?
Н
рв
43
Завдання 4.5
1. Як зміниться тиск в точці рідини, що знаходиться у станіспокою, якщо збільшити її температуру? Чому?
2. Виберіть правильні положення:1) одна фізична атмосфера відповідає 760 мм рт.ст.;2) п’єзометром можна виміряти тиск 500 кгс/м2;3) абсолютний тиск завжди більший 1 кгс/м2;4) тиск, який вимірюється за допомогою рідинного мано-
метра, урівноважується гідростатичним тиском стовпчи-ка робочої рідини;
5) п’єзометром вимірюють абсолютний тиск.
3. Визначити максимальну похибку манометра класу точності1,6 і межею вимірювання 25 кгс/см2.
4. Визначити абсолютний тиск на дніпосудини, якщо манометр, розміщенийна кришці, показує тиск 5000 Па, гус-тина рідини 0,9 г/см3. Атмосфернийтиск рівний 1 кгс/см2. Рівень рідиниН = 1,5 м. Який буде надлишковий тискв точці В, розміщеній на глибиніН1 = 0,6·Н?
5. Який прилад доцільно використовувати для вимірюваннянадлишкового тиску 100 кгс/м2?
Завдання 4.6
1. Як пов’язані між собою абсолютний та надлишковий тиск вданій точці?
2. Підберіть прилад для вимірювання тиску, що відповідає450 м вод. ст.:
1) мікроманометр;
Н
рм
Н1В
44
2) пружинний манометр;3) вакуумметр;4) ртутний манометр;5) п’єзометр.
3. Визначити максимальну похибку мановакуумметра з верх-ньою межею вимірювання 3 кгс/см2 і класом точності 2,5.
4. Що за прилад для вимірювання тиску використовується і уякій з двох посудин з водою тиск більший? Визначити різни-цю тисків у цих посудинах. Густина ртуті 13600 кг/м3.
5. Якщо підігріти рідину, то як зміниться гідростатичний тискна дно посудини? Чому?
Завдання 4.7
1. Як виражається основне рівняння гідростатики?
2. Підберіть прилади для вимірювання абсолютного тиску450 кгс/м2:
1) Мікроманометр.2) Вакуумметр.3) Пружинний манометр.4) Ртутний манометр.5) Барометр.6) П’єзометр.
Dh=100 мм
ртуть
A B
45
3. Визначити максимальну похибкуманометра класу точності 1,5 і межеювимірювання 16 кгс/см2.
4. Визначити надлишковий тиск в то-чці підключення приладу, покази яко-го h = 0,5 м. Густина рідини 0,8 г/см3.Що це за прилад? Поясніть, який тискбільший, p1 чи p2, і чому?
5. Чи можна виміряти п’єзометром тиск 700 кгс/м2? Яка пови-нна бути висота скляної трубки, якщо густина рідини900 кг/м3?
Завдання 4.8
1. В чому полягає фізичний зміст основного рівняння гідро-статики?
2. Який прилад найкраще підходить для вимірювання тиску14 МПа?
1) Мікроманометр.2) Вакуумметр.3) Пружинний манометр.4) Ртутний манометр.5) Барометр.6) П’єзометр.
3. Чи залежить надлишковий тисквід робочої рідини, яка використо-вується в рідинному манометрі?
4. На яку висоту підніметься рівеньртуті в трубці? Атмосферний тисквідповідає 750 мм рт .ст., густинартуті 13600 кг/м3. Що за прилад ви-користовується для вимірювання
d
hp1
Аp2
h
рабс = 0,7 2смкгс
pатм
46
тиску?
5. Визначити максимальну похибку манометра класу точності0,25 і межею вимірювання 1 кгс/см2.
Завдання 4.9
1. Як розміщена п’єзометрична поверхня по відношенню довільної поверхні для відкритої посудини з рідиною?
2. Призначенням диференційного манометра є:1) визначення різниці між абсолютним і атмосферним
тиском;2) визначення різниці тисків у точках підключення;3) визначення суми тисків у точках підключення;4) визначення різниці між надлишковим і атмосферним
тиском.
3. Чи можна виміряти п’єзометромнадлишковий тиск 300 кгс/м2 ? Чому?
4. Який тиск показує манометр, під-ключений до дна резервуара з нафтоюгустиною 0,9 г/см3, якщо покази ваку-умметра рвак = 0,02 кгс/см2? Рівень рі-дини H = 1 м.
5. Визначити максимальну похибку мановакуумметра класуточності 0,6 і верхньою межею вимірювання 1,5 кгс/см2.
Завдання 4.10
1. Сформулюйте основне рівняння гідростатики.
2. Який тиск визначається пружинним манометром?1) Сума надлишкового та атмосферного тиску.2) Надлишковий тиск на поверхні рідини.3) Надлишковий тиск в точці підключення.
Н
рвак
рм
47
3. На чому базується принцип дії рідинних манометрів?
4. Визначити тиск на кришці,який показує манометр, і абсолю-тний тиск на дні баку. Густинарідини 0,8 г/см3. Який ще приладвикористовується тут для вимі-рювання тиску?
5. Визначити максимальну похи-бку манометра класу точності 1,5 і межею вимірювання16 кгс/см2.
Завдання 4.11
1. Як пов’язані між собою абсолютний тиск та вакуум в данійточці?
2. Підберіть прилади для вимірювання абсолютного тиску0,3 кгс/см2:
1) мікроманометр;2) ртутний манометр;3) вакуумметр;4) пружинний манометр;5) барометр;6) п’єзометр.
3. Визначити максимальну похибку манометра класу точності1,6 і межею вимірювання 100 кгс/см2.
4. Визначити величину абсолютноготиску в посудині з повітрям. Атмосфер-ний тиск – 1 кгс/см2, густина ртуті13600 кг/м3, h = 200 мм. Що за приладвикористовується для вимірювань?
5. Який тиск вимірюється пружинним
Н =
2 м
рм
h =
2,5
мh
ртуть
48
манометром ?
Завдання 4.12
1. Де розміщена п’єзометрична поверхня по відношенню довільної поверхні, якщо на останній діє надлишковий тиск0,01 МПа? Густина рідини 800 кг/м3.
2. Який тиск визначається п’єзометром ?1) надлишковий тиск на поверхні рідини;2) надлишковий тиск в точці підключення;3) сума надлишкового та атмосферного тиску.
3. Який прилад доцільно використовувати для вимірюванняабсолютного тиску 0,4 кгс/см2?
4. Визначте надлишковийтиск в точці А і точці В.Густина ртуті 13600 кг/м3.Який прилад використо-вується для вимірюваннятиску?
5. Визначити максималь-ну похибку манометракласу точності 2,5 і ме-жею вимірювання 160 кгс/см2.
Завдання 4.13
1. Де розміщена п’єзометрична поверхня по відношенню довільної поверхні, якщо розрідження на вільній поверхні ста-новить 1 кПа? Густина рідини 800 кг/м3.
2. Виберіть правильні положення:1) барометри призначені для визначення атмосферного
тиску;
h=400 мм
r = 1г/см3
А
B
h1=500 мм ртуть
49
2) одна фізична атмосфера відповідає 735 мм рт. ст.;3) надлишковий тиск вимірюваної рідини залежить від
роду рідини, яка використовується в рідинному ма-нометрі;
4) надлишковий тиск вимірюваної рідини не залежитьвід роду рідини, яка використовується в рідинномуманометрі;
5) п’єзометром можна вимірювати надлишковий тиск300 кгс/м2.
3. Який прилад доцільно використовувати для вимірюваннянадлишкового тиску, що відповідає 600 мм вод .ст. ?
4. Визначити абсолютний тиск в точціА посудини, заповненої рідиною, гус-тина якої 0,9 г/см3, якщо рівень рідиниh = 85 см. Який прилад тут використо-вується? В якій точці посудини, В чиС, тиск буде більший і чому?
5. Визначити максимальну похибкуманометра класу точності 0,4 і межеювимірювання 1,6 кгс/см2.
d
hB
А
C
50
5 Відносний спокій
Завдання 5.1
1. Вкажіть які величини вимірюються при проведенні лабора-торної роботи:
1) відмітки точок на вільній поверхні;2) кутова швидкість;3) дослідне значення z;4) відмітка вершини параболоїда;5) число обертів;6) діаметр посудини.
2. Що означають величини Х, Y та Z в рівнянніXdx + Yd y+ Zdz = 0 ?
1) Одиничні масові сили.2) Проекції сил на оCI координат.3) Проекції сил, віднесених до одиниці маси, на оCI
координат.
3. Виберіть правильні положення:1) в циліндричній посудині, яка обертається з сталою
кутовою швидкістю, на дні посудини тиск в кожнійточці однаковий;
2) тиск в будь-якій точці рідини в посудині, яка обер-тається з сталою кутовою швидкістю, визначаєтьсяза формулою
2
22
0rgzpp rwr ++= ;
3) рівняння dp = ρ (Xdx + Yd y+ Zd) – закон розподілутиску в рідині, що знаходиться в стані спокою;
4) кут нахилу вільної поверхні рідини визначаєтьсяшвидкістю руху;
51
5) поверхні рівного тиску називаються поверхнями рі-вня.
4. Вкажіть, які рівняння можна віднести до рівнянь вільноїповерхні, яка утворюється в посудині, що обертається навколовертикальної оCI з сталою кутовою швидкістю:
1) 02
22
=-grz w ; 3)
gatg =a ; 5) x
gaHz -= .
2) z = const; 4) Xdx + Yd y+ Zdz = 0;
5. Чи буде поверхня АВС поверхнею рівноготиску при обертанні посудини?
1) Так.2) Ні.
Завдання 5.2
1. Вкажіть, які величини обчислюються при проведенні робо-ти:
1) відмітки точок на вільній поверхні;2) кутова швидкість;3) тиск в різних точках вільної поверхні;4) теоретичне значення z;5) площа вільної поверхні.
2. Виберіть правильні положення:1) рівняння dp = ρ (Xdx + Yd y+ Zd) – закон розподілу тис-
ку в рідині, що знаходиться в стані спокою;2) тиск в будь-якій точці рідини в посудині, що оберта-
ється з сталою кутовою швидкістю, визначається заформулою р = р0 + ρgh;
3) тиск в будь-якій точці в посудині, що обертається зсталою кутовою швидкістю, визначається за форму-лою:
А СВ
52
2
22
0rgzpp rwr ++= ;
4) в посудині, яка обертається з сталою кутовою швидкіс-тю, на дні тиск в кожній точці однаковий;
5) у відкритій посудині, яка обертається з сталою кутовоюшвидкістю навколо вертикальної оCI, на вільній пове-рхні є надлишковий тиск.
3. Що означають величини X ,Y та Z в рівнянніdp = ρ (Xdx + Yd y+ Zd):
1) координати точки, в якій визначається тиск;2) проекції сил на оCI координат;3) проекції одиничних масових сил на оCI координат;4) одиничні масові сили.
4. Вкажіть, які масові сили діють на рідину при її обертанні впосудині з сталою кутовою швидкістю навколо вертикальноїоCI:
1) сила тиску;2) доцентрова сила;3) відцентрова сила;4) сила тяжіння;5) сила поверхневого натягу рідини.
5. Вкажіть, які рівняння можна віднести до рівнянь вільноїповерхні, яка утворюється в посудині, що обертається навколовертикальної оCI з сталою кутовою швидкістю:
1) z = const; 4) 02
22
=-grz w ;
2)gatg =a ; 5) x
gaHz -= .
3) Xdx + Yd y+ Zdz = 0;
53
Завдання 5.3
1. Чи зміниться форма параболоїда обертання при збільшеннічисла обертів, якщо зміниться, то як?
1) Залишиться без змін.2) Висота його зменшиться.3) Висота його збільшиться.
2. Які поверхні є поверхнями рівня?1) Поверхні різного надлишкового тиску.2) Поверхні рівного тиску.3) Поверхні різного абсолютного тиску.
3. Вкажіть, які величини вираховуються при проведенні робо-ти:
1) тиск в різних точках вільної поверхні;2) об’єм параболоїда обертання;3) площа вільної поверхні;4) кутова швидкість;5) теоретичне значення z;6) дослідне значення z.
4. Вкажіть, які з записаних рівнянь можна віднести до рівняньвільної поверхні, яка утворюється при обертанні посудини,заповненої рідиною, навколо вертикальної оCI з сталою куто-вою швидкістю:
1)gatg =a ; 2) Xdx + Yd y+ Zdz = 0;
3) z = const; 4) ax + gz = const;
5) ω2r2 = 2gz.
5. Цистерна з рідиною рухається рівномірносповільнено. Якийвигляд має форма вільної поверхні рідини?
54
Завдання 5.4
1. Визначити абсолютний тиск в точціА, якщо діаметр посудини D = 30 см,число обертів 200 об/хв, віддаль віддна посудини до вершини параболоїдаz0 = 0,5 м. Густина рідини 0,9 г/см3. Навільній поверхні діє атмосферний тиск1 кгс/см2.
2. Вкажіть, які з наведених величин заміряють при проведеннілабораторної роботи:
1) відмітки точок на вільній поверхні;2) кутова швидкість;3) дослідні значення координати z;4) відмітка вершини параболоїда;5) кількість обертів.
3. Запишіть рівняння вільної поверхні в загальному вигляді вдиференційній формі.
4. Що називається відносним спокоєм рідини ?
5. Чи впливає густина рідини на висоту параболоїда ? Чому ?
z0
D
pатм
А
u
uu
2)
1)
55
Завдання 5.5
1. Визначити надлишковий тиск в точ-ці А посудини висотою H = 2 м, якщорідина піднялась до її країв. Кількістьобертів посудини становить 100 об/хв,діаметр – 0,5 м. Густина рідини82 кгс·с2/м4. На вільній поверхні діє ат-мосферний тиск.
2. Чи буде горизонтальна поверхня поверхнею рівного тиску врідині, що знаходиться в посудині, яка обертається навколовертикальної оCI ? Поясніть відповідь.
3. Які сили діють на рідину, що знаходиться в стані відносно-го спокою ?
4. Цистерна з рідиною рухається рівносповільнено. Яку формупри цьому буде мати вільна поверхня рідини ?
5. Що означають величини X, Y, Z в диференційному рівнянніX dx + Y dy + Z dz = 0? Що це за рівняння?
Завдання 5.6
1. Тіло рухається горизонтально з сталимприскоренням ar . До нього прикріпленовимірювач прискорення, який має виглядU- подібної трубки малого діаметра запов-неної рідиною. Визначити, з яким приско-ренням рухається тіло, якщо в трубках ви-мірювача прискорення встановилася різни-ця рівнів h = 75 мм при віддалі між ними l =250 мм.
H
D
pатм
А
h
l
ar
56
2. Який закон розподілу тиску в рідині по вертикалі при обер-танні посудини навколо вертикальної оCI з сталою кутовоюшвидкістю ?
3. Напишіть рівняння вільної поверхні для посудини, яка ру-хається прямолінійно з сталим прискоренням, в диференцій-ній формі.
4. Що буде з формою параболоїда обертання при збільшеннічисла обертів посудини? Чому?
5. Які величини розраховуються при оформленні лаборатор-ної роботи?
Завдання 5.7
1. При підході товарного поїзда до станції в результаті рівно-мірного гальмування швидкість поїзда протягом 10 с зменшу-ється з 40 до 20 км/год. Визначити тиск, який створюється вкрайніх нижніх точках А і В вагона-цистерни діаметромD = 2,5 м та довжиною l = 6 м, до половини заповненого наф-тою, густина якої 850 кг/м3.
pат м u
BA
l
D
2. Які величини вимірюють при проведенні лабораторної ро-боти?
3. Запишіть рівняння вільної поверхні, що утворюється приобертанні посудини з рідиною навколо вертикальної оCI з ста-лою кутовою швидкістю.
57
4. Які форми ізобаричних поверхонь в рідині і яким рівняннямвони описуються, якщо рідина знаходиться в стані абсолют-ного спокою?
5. Чи впливає в’язкість рідини на в