Задача 3.1. Определить силу давления воды на круглую крышку люка диаметром d, закрывающую отверстие на наклонной плоской стенке. Угол наклона стенки α. Длина наклонной стенки от уровня воды до верха люка a. Найти точку приложения равнодействующей. Атмосферное давление, действующее на поверхности воды, учитывать не следует.
| Последняя цифра | 
| ||||||||||
| d, м | 2,0 | 1,8 | 1,6 | 1,4 | 1,2 | 1,0 | 0,8 | 0,6 | 0,5 | 0,4 | |
| α, град | |||||||||||
| a, м | 6,0 | 5,5 | 5,0 | 4,5 | 4,0 | 3,5 | 3,0 | 2,5 | 2,0 | 1,0 |
Задача 3.2. Круглая труба диаметром D перекрыта плоским дисковым затвором, который наклонен под углом α к оси трубы. Определить силу гидростатического давления воды на затвор и точку ее приложения (центр давления), если манометрическое гидростатическое давление на оси трубы слева от затвора равно pм.
| Последняя цифра | 
| ||||||||||
| D, м | 2,0 | 1,8 | 1,6 | 1,4 | 1,2 | 1,0 | 0,8 | 0,6 | 0,5 | 0,4 | |
| α, град | |||||||||||
| pм, кПа | 6,0 | 5,5 | 5,0 | 4,5 | 4,0 | 3,5 | 3,0 | 2,5 | 2,0 | 1,0 |
Задача 3.3. Котел системы водяного отопления имеет лаз для осмотра диаметром D. Лаз закрыт плоской крышкой, прикрепленной n болтами. Уровень воды в расширительном бачке находится на высоте H, а центр тяжести крышки на высоте h от осевой линии котла. Определить необходимый диаметр болтов. Предел прочности стали принять равной t = 400 МПа.
| Последняя цифра | 
| ||||||||||
| D, м | 2,0 | 1,8 | 1,6 | 1,4 | 1,2 | 1,0 | 0,8 | 0,6 | 0,5 | 0,4 | |
| n, шт | |||||||||||
| H, м | 30,0 | 28,0 | 26,0 | 24,0 | 22,0 | 20,0 | 18,0 | 16,0 | 14,0 | 12,0 | |
| h, м | 3,0 | 2,8 | 2,6 | 2,4 | 2,2 | 2,0 | 1,8 | 1,6 | 1,4 | 1,2 |
Задача 3.4. Круглое отверстие в плоской вертикальной стенке сосуда, наполненного водой, закрывается плоской крышкой. Диаметр крышки d. Расстояние от поверхности воды до верхней точки крышки l. Определить силу суммарного давления воды на крышку и точку ее приложения. Выражение для момента инерции взять из справочных данных.
| Последняя цифра | 
| ||||||||||
| D, м | 2,0 | 1,8 | 1,6 | 1,4 | 1,2 | 1,0 | 0,8 | 0,6 | 0,5 | 0,4 | |
| l, м | 3,0 | 2,8 | 2,6 | 2,4 | 2,2 | 2,0 | 1,8 | 1,6 | 1,4 | 1,2 |
Задача 3.5 Квадратное отверстие в плоской вертикальной стенке сосуда, наполненного водой, закрывается плоской крышкой. Размеры отверстия a х a. Расстояние от поверхности воды до верхней точки крышки l. Определить силу суммарного давления воды на крышку и точку ее приложения. Выражение для момента инерции взять из справочных данных.
| Последняя цифра | ||||||||||
| a, м | 2,0 | 1,8 | 1,6 | 1,4 | 1,2 | 1,0 | 0,8 | 0,6 | 0,5 | 0,4 |
| l, м | 3,0 | 2,8 | 2,6 | 2,4 | 2,2 | 2,0 | 1,8 | 1,6 | 1,4 | 1,2 |
Задача 3.6. Определить силу, действующую на 1 метр длины водопровода, диаметром D, который находится под давлением pm. Также определить толщину стенок трубопровода d, которая выдержит это давление. Предел прочности стали принять равной t.
| Последняя цифра | ||||||||||
| D, мм | ||||||||||
| pm, МПа | 3,0 | 2,8 | 2,6 | 2,4 | 2,2 | 2,0 | 1,8 | 1,6 | 1,4 | 1,2 |
| τ, МПа |
Задача 3.7. Определить силу, отрывающую верхнюю часть цистерны (сечение a-a), если диаметр её D, длина L, а показание манометра pm.
| Последняя цифра | 
| ||||||||||
| D, м | 4,0 | 3,6 | 3,2 | 2,8 | 2,4 | 2,0 | 1,6 | 1,2 | 0,8 | 0,4 | |
| L, м | 3,0 | 2,8 | 2,6 | 2,4 | 2,2 | 2,0 | 1,8 | 1,6 | 1,4 | 1,2 | |
| pm, МПа | 3,0 | 2,8 | 2,6 | 2,4 | 2,2 | 2,0 | 1,8 | 1,6 | 1,4 | 1,2 |
Задача 3.8. Определить силу, разрывающую цистерны горизонтально (сечение a-a), если диаметр её D, длина L, а показание манометра pm.
| Последняя цифра | 
| ||||||||||
| D, м | 4,0 | 3,6 | 3,2 | 2,8 | 2,4 | 2,0 | 1,6 | 1,2 | 0,8 | 0,4 | |
| L, м | 3,0 | 2,8 | 2,6 | 2,4 | 2,2 | 2,0 | 1,8 | 1,6 | 1,4 | 1,2 | |
| pm, МПа | 3,0 | 2,8 | 2,6 | 2,4 | 2,2 | 2,0 | 1,8 | 1,6 | 1,4 | 1,2 |
Задача 3.9. Определить уровень воды H1, при котором стенка опрокинется, если заданы геометрические размеры уровень жидкости в справа от стенки H2, высота стенки H, толщина стенки L. Плотность материала стенки 2000 кг/м3.
| Последняя цифра | 
| ||||||||||
| H2, м | 3,0 | 2,8 | 2,6 | 2,4 | 2,2 | 2,0 | 1,8 | 1,6 | 1,4 | 1,2 | |
| H, м | 5,0 | 4,8 | 4,6 | 4,4 | 4,0 | 3,8 | 3,6 | 3,2 | 3,0 | 2,8 | |
| L, м | 2,0 | 1,8 | 1,6 | 1,4 | 1,2 | 1,0 | 0,8 | 0,6 | 0,4 | 0,2 |
Задача 3.10. Определить вертикальную и горизонтальные составляющие силы давления воды на 1 метр ширины указанной криволинейной поверхности, если заданы значения H и R. Показать направление действия сил.
| Последняя цифра |
| |||||||||||||
| Поверхность | ABC | ABC | ABC | ABC | ABC | BC | BC | BC | BC | BC | ||||
| R, м | 2,0 | 1,8 | 1,6 | 1,4 | 1,2 | 1,0 | 0,8 | 0,6 | 0,5 | 0,4 | ||||
| H, м | 30,0 | 28,0 | 26,0 | 24,0 | 22,0 | 20,0 | 18,0 | 16,0 | 14,0 | 12,0 |
Задача 3.11. Определить вертикальную и горизонтальные составляющие силы давления воды на 1 метр ширины указанной криволинейной поверхности, если заданы значения H и R. Показать направление действия сил.
| Последняя цифра |
| |||||||||||||
| Поверхность | BC | BC | BC | BC | BC | ABC | ABC | ABC | ABC | ABC | ||||
| R, м | 2,0 | 1,8 | 1,6 | 1,4 | 1,2 | 1,0 | 0,8 | 0,6 | 0,5 | 0,4 | ||||
| H, м | 30,0 | 28,0 | 26,0 | 24,0 | 22,0 | 20,0 | 18,0 | 16,0 | 14,0 | 12,0 |
Задача 3.12. Песок на строительство доставляется на деревянной шаланде, которая имеет вертикальные борта и площадь дна w. Собственный масса шаланды M. Определить, сможет ли пройти шаланда: а) в порожнем состоянии; б) с грузом песка объемом W, если наименьшая глубина по фарватеру равна hmi n. Плотностьпескавзять равным 2000 кг/м3.
| Последняя цифра | ||||||||||
| w, м2 | ||||||||||
| M, т | ||||||||||
| W, м3 | 20,0 | 22,0 | 24,0 | 26,0 | 28,0 | 35,0 | 50,0 | 70,0 | 90,0 | |
| hmin, м | 1,2 | 1,2 | 1,3 | 1,1 | 1,0 | 1,3 | 1,4 | 1,6 | 1,2 | 0,9 |
Вопросы к контрольной работе 1
1. Что называется жидкостью?
2. Какие вы знаете жидкости?
3. Что такое плотность жидкости?
4. Что такое объёмныё вес жидкости и как он связан с плотностью жидкости?
5. Что такое коэффициент объёмного сжатия жидкости?
6. Что такое коэффициент температурного расширения жидкости?
7. Какие вы знаете основные свойства капельных жидкостей?
8. Как рассчитать плотность идеального газа?
9. Какой процесс называется изотермическим? Запишите уравнение этого процесса.
10. Какой процесс называется политропическим? Запишите уравнение этого процесса.
11. Какой процесс называется адиабатическим? Запишите уравнение этого процесса.
12. Каково общее свойство капельных и газообразных жидкостей и что является их отличительным признаком?
13. Что такое вязкость жидкости?
14. В чем состоит сущность закона Ньютона внутреннего трения в жидкости?
15. Какая связь существует между динамической и кинематической вязкостью и какова их размерность в Международной системе единиц?
16. Какими приборами определяется вязкость жидкости?
17. Как изменяется кинематическая вязкость жидкостей и газов при изменении температуры?
18. Что понимают в гидравлике под идеальной жидкостью?
19. Какие законы изучает гидростатика?
20. Какие силы действуют в жидкости и чем они характеризуются
21. Что называется абсолютным гидростатическим давлением?
22. Каковы основные свойства гидростатического давления?
23. В каких единицах измеряется гидростатическое давление?
24. Какими приборами измеряется гидростатическое давление?
25. Что называется манометрическим давлением и как оно измеряется?
26. Что называется давлением вакуума и как оно измеряется?
27. В чем заключается физический смысл величин, входящих в дифференциальные уравнения гидростатики Эйлера?
28. Напишите уравнение поверхности уровня (поверхности равного давления) в общем виде.
29. Какими свойствами обладает поверхности уровня (поверхности равного давления)?
30. Как записывается основное уравнение гидростатики?
31. В чем состоит сущность закона Паскаля?
32. Как рассчитать силу давления на плоскую наклонную стенку?
33. Что такое центр давления?
34. Как рассчитать горизонтальную составляющую силу давления на криволинейную поверхность?
35. Как рассчитать вертикальную составляющую силу давления на криволинейную поверхность?
36. В чем состоит сущность закона Архимеда?
2 Контрольная работа 2
Контрольная работа 2 содержит четыре задачи и пять вопросов.
Задачи и вопросы выбираются аналогично контрольной работе 1.
Таблица 1.2 – Номера задач и вопросов к контрольной работе 2
| Буквы алфавита | Номера задач выбираются по фамилии | Вопросы выбираются по имени | |||
| а | 4.1 | 5.1 | 6.1 | 7.1 | 1, 13, 25, 37, 49 |
| б, в | 4.2 | 5.2 | 6.2 | 7.2 | 2, 14, 26, 38, 50 |
| г, д | 4.3 | 5.3 | 6.3 | 7.3 | 3, 15, 27, 39, 51 |
| е, ж, з, и | 4.4 | 5.4 | 6.4 | 7.4 | 4, 16, 28, 40, 52 |
| к | 4.5 | 5.5 | 6.5 | 7.5 | 5, 17, 29, 41, 53 |
| л | 4.6 | 5.6 | 6.6 | 7.6 | 6, 18, 30, 42, 54 |
| м | 4.7 | 5.7 | 6.7 | 7.7 | 7, 19, 31, 43, 55 |
| н, о | 4.8 | 5.8 | 6.8 | 7.8 | 8, 20, 32, 44, 56 |
| п, р | 4.9 | 5.9 | 6.9 | 7.9 | 9, 21, 33, 45, 57 |
| с | 4.10 | 5.10 | 6.10 | 7.10 | 10, 22, 34, 46, 58 |
| т, у, ф, х | 4.11 | 5.11 | 6.11 | 7.11 | 11, 23, 35, 47, 59 |
| ц, ч, ш, щ, ъ, ы, ь, э, ю, я | 4.12 | 5.12 | 6.12 | 7.12 | 12, 24, 36, 48, 60 |