Питання і задачі для самоперевірки

1. У чому полягає сутність гідростатичного парадокса?

2. Що таке центр тиску? У якому випадку центр тиску збігається з центром ваги стінки?

3. Як визначаються графоаналітичним способом сила тиску і центр тиску для прямокутної бічної стінки?

4. Як визначаються горизонтальна і вертикальна складові сили тиску рідини на криволінійну стінку?

5. Приведіть формулювання закону Архімеда і приклади застосування його в техніку.

6. В изначити силу тиску води Р (кн) на перемичку в шахтній; виробленню прямокутного перетину висотою h = 2 м і шириною b = 3 м, а так само вертикальну координату центра тиску h_д(м), якщо висота шаруючи води Н= 5 м.

Відповідь Р = 235 кн, h_д = 4,08 м.

7 . Визначити силу тиску води Р (кн) на циліндричний затвор греблі, а також кут нахилу до обрію лінії дії цієї сили , якщо ширина затвора В=10м, радіус затвора R = 2 м, а висота води Н = 2 м

Відповідь: Р = 366 кн, а= 57°30'.

8. Визначити висоту виступаючої над водою частини крижини h (мм), якщо площа крижини F = 7 м², а її товщина t = 0,4 м, маса людини m = 70 кг, відносна щільність льоду _л=0,9.

Відповідь: h = 30 мм.

Тема 4. Кінематика рідини

Особливості задач гідродинаміки. Моделі рідини. Способи вивчення й опису руху рідини. Види руху рідини. Кінематичні і гідравлічні елементи потоку. Місцева і середня швидкість, витрата рідини. Рівняння нерозривності потоку.

Література: [3], 50—54; 68—74; [6], 49—51, 56—59, 79—82; [11], 82—91; [12], 82—93; [15], 69—87; 91—33.

Методичні вказівки

Для математичного опису явищ руху рідини в гідродинаміці вводять моделі як самої рідини, так і її руху. Варто познайомитися з основними моделями: ідеальна рідина (нев'язка нестислива рідина) і струменева модель потоку.

Існує два способи вивчення й опису руху рідини: Лагранжа і Ейлера. При вивченні руху рідини по трубах, шахтним виробленням і т.п. застосовується звичайно останній метод.

При вивченні видів руху рідини потрібно привести приклади, що характеризують кожен вид руху.

Ознайомивши з кінематичними елементами потоку (лінією струму, трубкою струму, елементарним струмком), варто розглянути властивості елементарного струмка при усталеному русі.

Варто знати, що витрата рідини може бути об'ємним (м3/сек) і масовим (кг/сек). У гідравліці користаються звичайно об'ємною витратою.

Потрібно запам'ятати висновок рівняння чи нерозривності суцільності, тому що воно має дуже важливе значення, як при дослідженні різних теоретичних питань, так і для рішення багатьох практичних задач.

Питання і задачі для самоперевірки

1. Дайте визначення ідеальної рідини і струменеві моделі потоку.

2. У чому полягає сутність способів вивчення руху рідини?

3. Охарактеризуйте стале і нестале рухи рідини. Приведіть приклади цих видів руху.

4. Дайте визначення і приведіть приклади рівномірного, нерівномірного і плавно змінюється руху рідини.

5. У чому розходження між напірним і безнапірним (вільним) рухом рідини?

6. Дайте визначення лінії струму, трубки струму, елементарного струмка.

7. Що такий живий перетин, змочений периметр, гідравлічний радіус і які їхньої розмірності?

8. Напишіть рівняння витрати рідини.

9. Чим відрізняється рівняння нерозривності для потоку газу від рівняння нерозривності для потоку краплинної рідини?

1 0. Визначити середні швидкості води в

перетинах трубопроводу з d₁ = 100 мм,

d ₂ =125 мм і d₃ = 75 мм, якщо витрата води

по трубопроводу Q== 50 м³/год.

Відповідь: v₁ = 1,78м/сек ,v₂= 1,13м/сек, v₃=3,14м/сек.