Các bài toán liên quan mặt đẳng áp

Để làm thí nghiệm thủy lực, người ta đổ đầy nước vào một đường ống có đường kính d = 300mm, chiều dài L = 50m ở áp suất khí quyển. Hỏi lượng nước cần thiết phải đổ vào ống là bao nhiêu để áp suất đạt tới 51at ? Biết hệ số nén ép 1 20000

Thủy tĩnh học nghiên cứu quy luật cân bằng của chất lỏng ở trạng thái tĩnh và ứng dụng của các quy luật đó vào sản xuất. Ví dụ: xác định áp lực nước tác dụng lên thành một bể chứa, tìm điều kiện cân bằng của xăng trong bầu phao của bộ chế hòa khí... - Tĩnh tuyệt đối: Khi các phần tử chất lỏng không chuyển động so với hệ tọa độ gắn liền với quả đất thì chất lỏng ở trạng thái tĩnh tuyệt đối. Lực khối tác dụng lên nó chỉ có trọng lực - Tĩnh tương đối: Khi các phần tử chất lỏng chuyển động so với hệ tọa độ gắn liền với quả đất, nhưng giữa chúng không có sự chuyển động tương đối. Tức là chất lỏng chuyển động thành một khối coi như cứng, thì ta gọi trạng thái đó là tĩnh tương đối. Lực khối tác dụng lên chất lỏng, ngoài trọng lực còn có thêm lực quán tính. Trong thủy tĩnh ta coi chất lỏng thực như chất lỏng lý tưởng, kết quả vẫn hoàn toàn chính xác vì lực nhớt không xuất hiện.

####### ÁP SUẤT

2.2. Khái niệm về áp suất và đơn vị đo áp suất

Do tác dụng của các lực ngoài [lực bề mặt và lực khối] nên trong nội bộ chất lỏng xuất hiện những ứng suất : ta gọi những ứng suất đó là áp suất thủy tĩnh. Đơn vị đo áp suất thủy tĩnh là: N/m 2 ; atmotphe kỹ thuật [at], bar, chiều cao cột nước, chiều cao cột thủy ngân... N/m 2 = Pa [Pascal] 1MPa = 10 3 Kpa = 10 6 Pa = 10 6 N/m 2 1at = 10mH 2 O = 1kg/cm 2 = 0,981bar = 0,981 5 Pa =735,5mmHg =14,696psi 1bar =10 5 N/m 2 =750mmHg 1mm Hg = 133,32N/m 2 [1mm Hg còn gọi là tor] 1psi = 6894,76 N/m 2 ≈ 6,9Kpa Bảng đơn vị đo áp suất

2.2. Các tính chất của áp suất

  1. Áp suất thủy tĩnh luôn tác dụng thẳng góc và hướng vào mặt tiếp xúc. b. Áp suất thủy tĩnh tại mỗi điểm theo mọi phương đều như nhau.

2.2. Phân biệt các loại áp suất

Các áp suất đo thường lớn hơn hoặc nhỏ hơn áp suất khí trời [áp suất không khí] pa. Vì vậy, ngoài số không tuyệt đối dùng làm gốc đo áp suất, người ta cũng còn dùng áp suất khí trời làm gốc đo áp suất. Dựa trên cơ sở đó ta có các loại áp suất sau: Áp suất tuyệt đối: Lấy gốc đo áp suất là số 0. Muốn đo được áp suất tuyệt đối thì phải đo trong một buồng kín không còn chứa phần tử không khí nào, tức là trong chân không tuyệt đối. Điều kiện này được thực hiện trong phong vũ biểu thủy ngân để đo giá trị tuyệt đối của áp suất không khí pa [với quy mô nhỏ]. Hoặc trong không gian vũ trụ [chân không chưa phải tuyệt đối]. Còn trên mặt đất khó đo được áp suất tuyệt đối. Áp suất tuyệt đối bao giờ cũng là một số dương. Áp suất dư

Hình 2. Biểu đồ xác định các loại áp suất

Lấy gốc đo áp suất là áp suất khí trời pa. Như vậy áp suất dư sẽ bằng áp suất tuyệt đối trừ đi áp suất khí trời. pdư = pt - pa pdư -Áp suất dư

pt = 0

pt < pa là áp suất chân không

Áp suất khí trời pa = 1at m pck

pdư

pt > pa là áp suất dư

0

pt

2 at m

pcktđ =1at Áp suất chân không tuyệt

1at

3 at m 2 at

pt-Áp suất tuyệt đối pa-Áp suất khí trời Áp suất chân không Áp suất dư có thể âm hoặc dương, nhưng người ta không định nghĩa áp suất âm mà khi áp suất dư âm gọi là áp suất chân không: pck = pa – pt = – pdư Chú ý:

  1. Khi nói rằng trong một môi trường chất lỏng nào đó có chân không, như vậy chỉ có nghĩa là áp suất tuyệt đối tại các điểm của nó bé hơn áp suất khí trời pa. Chứ không có nghĩa nó không còn chứa các phần tử vật chất.
  2. Khí áp suất trên mặt thoáng p 0 bằng áp suất không khí pa thì áp suất dư bằng γ.h và áp suất dư tại mặt thoáng pdư = 0.

####### PHƯƠNG TRÌNH EULER THỦY TĨNH, Ý NGHĨA

Phương trình vi phân tổng quát [dp YdyXdx ++ρ= ]Zdz [2. 1] ρ- khối lượng riêng chất lỏng X,Y,Z- hình chiếu của gia tốc lực khối lên các trục tọa độ vuông góc x, y, z. Tích phân phương trình này ta được biểu thức biểu thị luật phân bố áp suất thủy tĩnh trong chất lỏng:

∫[p YdyXdx +++ρ= C]Zdz [ 2. 2]

Mặt đẳng áp trong chất lỏng là mặt mà tại mọi điểm trên đó có cùng một trị số áp suất [p = const]; phương trình vi phân của mặt đẳng áp là dp = 0 hay: [ YdyXdx ]Zdz =++ 0

Hay ∫[ YdyXdx ]Zdz =++ const

Một trong các mặt đẳng áp là mặt tự do của chất lỏng [mặt thoáng].

2.3. Tĩnh tuyệt đối

Hình chiếu của gia tốc lực khối: X = Y = 0, Z = -g, Từ [2-1] ta được phương trình cơ bản của thủy tĩnh học: [dp 0 dx 0 −+ρ= ]gdzdy

[ρg = γ]

constpz =γ+ [2. 3]

z- độ cao so với mặt chuẩn [m]. p- áp suất tại điểm đang xét [N/m 2 ]. γ- trọng lượng riêng của chất lỏng [N/m 3 ] Áp suất tại một điểm trong chất lỏng: p = p 0 + γh [2. 4] p 0 - áp suất tại mặt tự do [N/m 2 ]. h- độ sâu của điểm đang xét tính từ mặt tự do [m]

2.3. Tĩnh tương đối

Chất lỏng chịu tác dụng của trọng lực và lực quán tính.

2.3.2. Bình chứa chất lỏng chuyển động thẳng với gia tốc không đổi

Trong trường hợp này, lực khối tác dụng lên chất lỏng bao gồm trọng lực và lực quán tính.

Sự phân bố áp suất

Hình chiếu của gia tốc lực khối trong trường hợp này là: X = -a, Y= 0, Z = -g, từ [2-1] ta được: [dp adx−−ρ= ]gdz

Tích phân sẽ được: p ax +ρ−ρ−= Cgz

Tại x = 0, z = 0 thì p = p0, do đó C = p Vậy phân bố áp suất có dạng:

0 [pp ax+ρ−= ]gz [2. 5]

Hình 2. Sự phân bố áp suất khi b ình chứa chuy ển động Hình 2. Sự phân bố áp suất khi b ình chuy ển động quay Khi biết các tọa độ [x,z] sẽ xác định được p.

Mặt đẳng áp

Mặt đẳng áp có p = const, nên dp = 0. Phương trình mặt đẳng áp: adx gdz=+ 0 ax =+ Cgz

Đó là những mặt nằm nghiêng song song với nhau. Góc nghiêng β được xác định bằng công thức:

gatg =β

2.3.2. Bình chứa chất lỏng quay đều quanh trục thẳng đứng của nó

Trong trường hợp này, lực khối tác dụng lên chất lỏng bao gồm trọng lực và lực quán tính. Nghĩa là: X = ω 2 x, Y= ω 2 y, Z = -g.

  1. Phân bố áp suất

22 −ω+ωρ= ]gdzydyxdx[dp

Tích phân ta được:

1

22 Cgz 2

r p +ρ−

ω ρ=

ω- vận tốc góc. r- bán kính quay của phần tử chất lỏng đang xét. Tại x = 0, y = 0 tức là r = 0 thì z = z 0 và p = pa nên: 1 a γ+= zpC 0

Vậy sự phân bố áp suất có dạng:

]zz[ 2

r pp 0

22 a −γ−

ω ρ+=

  1. Mặt đẳng áp

Mặt đẳng áp là những mặt paraboloid tròn xoay, có p = const, do đó dp = 0. Phương trình có dạng:

2

22 Cgz 2

ρωr =ρ−

Khi r = 0 thì z = z 0. Hằng số tích phân: γ−=ρ−= zgzC 002

Do đó ta có phương trình:

0

22 zz 2

ρωr γ−=γ−

Mặt đẳng áp có phương trình:

2 g

r ]zz[

22 0

ω =−

Ứng dụng: máy đo tốc độ quay, hệ thống bôi trơn ổ trục khi trục quay thẳng đứng, đúc ly tâm,...

2.3.2. Bình chứa chất lỏng quay đều quanh trục nằm ngang

Nếu vận tốc quay lớn nghĩa là ω 2 r >> g thì:

C 2

p ρ= ωr 22 +

Khi r = r 0 , p = p 0 , thì 2

pC 2 r 02 0 ρ−= ω

Vậy 2

pp [ rr 2220 ] 0 ρ+= −ω

Nếu vận tốc quay nhỏ

]zz[g 2

pp [ rr ] 0

2220 0 −ρ− ρ+= −ω

p và p 0 lần lược là áp suất tại các mặt trụ có bán kính là r 0 và r. Ví dụ: Một ống chữ U có đáy AB nằm ngang dài l = 20 cm đặt trên chiếc ô tô đang chạy chậm dần đều với gia tốc a. Xác định gia tốc của ô tô khi độ chênh mực chất lỏng giữa hai ống AC và BD là ∆h = 12cm. Lời giải : N ối hai điểm IK ta có mặt mức của khối chất lỏng tĩnh tương đối. Do đó gia tốc tổng hợp J ga 

 += sẽ vuông góc với mặt IK. Từ đó rút ra:

0 , 6 20

12 l

h g

tg a==α ∆ ==

Hay: a 0 , 6 g≈= 6 2 /m s Hình 2. Sự phân bố áp suất khi bình chuyển động tịnh tiến

####### DỤNG CỤ ĐO ÁP SUẤT

Trong các phòng thí nghiệm hoặc trong sản xuất, khi đo áp suất nhỏ thường dùng các loại ống đo áp hở, ống đo áp kín, ống đo áp chữ U.

Đồng hồ áp suất nước

Đồng hồ áp suất khí

Đồng hồ áp suất hơi nóng

Đồng hồ áp suất dầu

Đồng hồ áp suất vỏ thép

Đồng hồ áp suất inox

Đồng hồ áp suất 3 kim

Đồng hồ áp suất chân sau

Đồng hồ áp suất chân đứng

Đồng hồ áp suất màng

Đồng hồ áp suất điện tử

Đồng hồ áp suất 10kg

2.4. Ống đo áp hở

Ống đo áp hở là một ống thủy tinh đường kính từ 10mm trở lên [đường kính lớn để tránh hiện tượng mao dẫn làm ảnh hưởng đến kết quả đo mức chất lỏng trong ống], hai đầu hở, một đầu thông với khí trời còn đầu kia nối vào điểm cần đo áp suất bằng một ống cao su

hay chất dẻo. Chất lỏng sẽ dâng cao lên trong ống một độ cao h [kể từ điểm đo đến mặt thoáng ống] Áp suất tại điểm đo là: p = pa + γ.h. Do đó pdư = γ.h. Ống đo áp suất hở dùng đo áp suất dư. Chỉ đo với những áp suất dư nhỏ, vì không thể chế tạo, và đọc các giá trị chiều cao trên ông khi ống quá cao.

Hinh 2. Ống đo áp hở [bên phải], ống đo áp kín [bên trái] Hình 2. Áp kế sử dụng nước

2.4. Ống đo áp suất kín

Chỉ khác ống đo áp suất hở ở chỗ là đầu trên kín, không thông với khí trời, lúc đo áp suất phải hút hết không khí trong ống ra, để cho áp suất tại mặt thoáng p&

039; 0 = 0. Áp suất tại điểm đo là: p = p&

039; 0 + γ.h&

039; = γ.h&

039; Tùy theo độ cao của h&

039; mà áp suất tại điểm B có thể là chân không, hay áp suất dư. Tuy nhiên dụng cụ này thông thường dùng để đo áp suất chân không lớn [xấp xỉ 1at ] để h&

039; nhỏ. Nếu đo áp suất chân nhỏ hoặc đo áp suất dư thì độ cao của h&

039; rất lớn.

` Hình 2. Các dụng cụ đo áp suất 1- Chân không kế ; 2- Phong vũ biểu thủy ngân; 3- Đo trọng lượng riêng

2.4. Áp kế thủy ngân

Áp kế thủy ngân là một ống hình chữ U đựng thủy ngân, hình 2; ở nhánh trái của ống có một bầu lớn mục đích là để khi thủy ngân di chuyển trong ống thì mức thủy ngân ở bầu coi như không đổi. Tính áp suất dư tại A. pdưB = γtn; γtn-trọng lượng riêng của thủy ngân; Xét áp suất tại điểm B là mặt phân giới giữa chất lỏng và thủy ngân, ta có: Áp suất tại B theo phía trái: pdưB = pdưA + γ.a

h

####### h&

039; P 0

####### B

####### A

pa

p’ 0 =

Áp suất tại B theo phía phải:  pdưA = pdưB - γ.a; Vậy: pdưA = γtn - γ.a.

Hình 2. Áp kế thủy ngân Hình 2. Chân không kế thủy ngân

2.4. Chân không kế thủy ngân

Do điểm C thông với khí trời nên, áp suất tại C: pC = pa Mặt khác, theo phía trái, áp suất tại C được tính như sau: pC = γtn + γ.a + pA Vậy, áp suất tuyệt đối tại A là: pA = pa - γtn - γ.a Áp suất chân không tại A: pckA= pa - pA pckA= γtn+γ.a.

####### BIỂU THỊ ÁP SUẤT CỘT CHẤT LỎNG - ĐỘ CAO ĐO ÁP - ĐỘ CAO

####### CHÂN KHÔNG

2.5. Biểu đồ phân bố áp suất thủy tĩnh

Sự phân bố áp suất thủy tĩnh theo chiều sâu trong chất lỏng có thể biểu diễn bằng một biểu đồ hình 2. 10. Theo phương trình cơ bản của thủy tĩnh học pt = p 0 + γ.h ta thấy rằng theo chiều thẳng đứng trong chất lỏng, áp suất thủy tĩnh là hàm bậc nhất của độ sâu h. Từ phương trình cơ bản thủy tĩnh học p = p 0 + γ.h ta suy ra:

γ−= 0 apph

Vây có thể dùng độ cao của một cột chất lỏng để biểu thị một áp suất. Đơn vị đo áp suất có thể dùng mét cột nước [mH 2 O]; 1at=10mH 2 O

a

h a h

p 0

A B

B

A

C

p 0

Thủy ngân

Hình 2. Biểu đồ phân bố áp suất theo chiều sâu chất lỏng

2.5. Độ cao đo áp dư

Độ cao cột chất lỏng đo áp suất dư:

γ

\= γ

− d= t da

ppp h

Nếu đo áp suất bằng ống đo áp hở thì áp suất đó được biểu thị bằng độ cao đo áp dư

γ d= d

p h

2.5. Độ cao đo áp tuyệt đối

Độ cao cột chất lỏng đo áp suất tuyệt đối bằng:

γ tđ = t p h

Nếu đo áp suất bằng ống đo áp kín thì áp suất đó được biểu thị bằng độ cao đo áp tuyệt đối.

####### ĐỊNH LUẬT Acsimett [Archimedes] – ĐỊNH LUẬT VẬT NỔI

Acsimett [284 - 212 trước Công nguyên] - là nhà giáo, nhà bác học vĩ đại của Hy Lạp cổ đại, ông sinh tại thành phố Syracuse, một thành bang của Hy Lạp cổ đại. Định luật: "Một vật ngập trong chất lỏng chịu một lực đẩy của chất lỏng thẳng đứng từ dưới lên trên. Lực này có trị số bằng trọng lượng của thể tích chất lỏng bị choáng chỗ và gọi là lực đẩy Acsimet"

Lực lực Acsimett hay lực đẩy nổi được xác định như sau:

  • Hướng thẳng đứng từ dưới lên trên.
  • Độ lớn của lực bằng trọng lượng khối chất lỏng bị vật làm dời chỗ. P γ= V. [N] V- thể tích chất lỏng bị chiếm chỗ [m 3 ]. γ- trọng lượng riêng của chất lỏng [N/m 3 ].
  • Lực đặt tại trọng tâm D của khối chất lỏng này. So sánh lực P với trọng lượng G của vật rắn [đặt tại trọng tâm C của vật], ta thấy hoặc là vật chìm hết khi P ≤ G, hoặc vật nổi một phần lên khỏi mặt thoáng khi P > G.

Hình 2. Lực của chất lỏng tác dụng lên vật rắn

####### BÌNH THÔNG NHAU - ĐỊNH LUẬT PASCAL VÀ ỨNG DỤNG

Blaise Pascal [19 tháng 6 năm 1623–19 tháng 8 năm 1662] là một nhà toán học, nhà vật lý học, triết gia người Pháp. Định luật "Trong một bình kín chứa chất lỏng ở trạng thái tĩnh, áp suất do ngoại lực tác dụng lên mặt thoáng được truyền đi nguyên vẹn tới mọi điểm của chất lỏng".

Nhiều máy và thiết bị đã được chế tạo theo định luật Pascal, như: máy ép thủy lực, kích thủy lực, máy tích năng, các cơ cấu truyền lực và truyền động bằng thủy lực, các hệ thống hãm lùi của đại bác, các bộ giảm xóc của ô tô...

Áp suất tại 2 hai piston là như nhau, nên:

pd = pD ⇔ D

D d

d S

P S

P = ⇔

d 2 D 2 D

P d

P π

\= π

⇔ 2 d D 2 D

P d

P =

Vậy: lực đẩy tại piston lớn là: 2 2 d

2 D d d

D P d

D PP  

  

\==  Hình 2. Nguyên lý kích thủy lực

####### ÁP LỰC THỦY TĨNH

2.8. Trị số [giá trị hay độ lớn] Trị số áp lực thủy tĩnh trên thành phẳng bằng áp suất thủy tĩnh tại trọng tâm C của thành nhân với diện tích S của thành đó:

P C p[Sp 0 γ+== hc S]

p 0 - áp suất tại mặt tự do của chất lỏng. hc độ cao trọng tâm C tính từ mặt chất lỏng. Trong thực tế ta thường chỉ cần tính áp lực dư vì phần áp lực của không khí tác dụng lên hai phía của thành phẳng cân bằng nhau, nên: γ= hP cd S Hình 2. Áp suất thủy tĩnh tác dụng lên thành phẳng 2.8. Điểm đặt Còn gọi là tâm áp lực, vị trí của tâm áp lực dư:

Sy

I yy C

C D c+=

yC,yD- khoảng cách tính theo chiều nghiêng của thành tính từ điểm C, điểm D đến mặt chất lỏng. IC- mô men quán tính của diện tích thành đối với trục nằm ngang đi qua trọng tâm C.

####### LÖÏC TAÙC DUÏNG LEÂN THAØNH PHAÚNG

####### LÖÏC TAÙC DUÏNG LEÂN THAØNH CONG ÑÔN GIAÛN

TT Dạng hình, ký hiệu IC yC S

1

Hình chữ nhật

12bh 3

2 h y 0 + bh

h 0 hC

b

h

2

Hình tam giác

36

bh

3 h 3

2 y 0 + 2

bh

3

Hình tròn

64πd 4

2 y d 0 + 4

πd 2

Đối với thành phẳng đặt nghiêng một góc α so với mặt nằm ngang:

α

\= sin

h yC C

α

\= sin

h yD D

h 0 hC

b

h

h 0 hC

d

CÂU HỎI CHƯƠNG 2

  1. Nêu định luật Acsimet. Viết công thức tính lực Acsimet và giải thích?
  2. Nêu định luật Pascal. Hãy cho biết những thiết bị máy móc nào ứng dụng định luật Pascal?
  3. Trình bày đặc điểm các loại áp suất?
  4. Nêu mối quan hệ các loại đơn vị đo áp suất so với đơn vị N/m 2?
  5. Vẽ biểu đồ phân bố áp suất dư của H 2 O trong bể chứa có độ sâu 2m, bể kín, có áp suất dư mặt thoáng là 0,5 at. Hãy cho biết áp suất của nước nhỏ nhất và lớn nhất là bao nhiêu?
  6. Vẽ và biểu diễn các áp suất [at] sau trên biểu đồ phân loại áp suất.

áp suất dư pd = 15mH 2 O

áp suất chân không pck = 4,27psi

  1. Vẽ sơ đồ áp kế thủy ngân. Trình bày cách tính áp suất đối với áp kế thủy ngân
  2. Vẽ sơ đồ chân không kế thủy ngân. Trình bày cách tính áp suất đối với chân không kế thủy ngân
  3. Xác định độ cao của mực thủy ngân tại A theo hình vẽ, khi biết áp suất chỉ trong các áp kế là p 1 = 0,9at; p 2 = 1,86at và độ cao các mực chất lỏng biểu diễn như hình vẽ. Biết δHg = 13,546.
  4. Xác định áp suất của dầu tại A với các thông số cho theo hình vẽ?

pk

0,6m

0,2m

0,14m

0,09m

H 2 O δ = 1

Hg, δ = 13,

Dau, δ = 0,

A

  1. Cho tấm phẳng hình chữ nhật cạnh a x b đặt thẳng đứng sâu dưới hai loại chất lỏng như hình vẽ. Cho biết áp suất mặt thoáng p 0 = 2bar, h 0 = 1,5m, h = 1m, a =1,2m, b = 2,5m. Dầu [0,8], Thủy ngân [13,546]
  1. Vẽ lại hình có ghi chú các điểm trọng tâm và điểm đặt lực? b. Cho biết phương, chiều của lực tác dụng lên tấm phẳng? c. Xác định giá trị lực tác dụng lên tấm phẳng? d. Xác định điểm đặt lực?
  1. Cho tấm phẳng hình hình tròn đường kính d = 0,6m đặt thẳng đứng sâu dưới hai loại chất lỏng như hình vẽ. Cho biết áp suất mặt thoáng p 0 = 32psi, a = 1,5m, b = 1m.
  1. Vẽ lại hình có ghi chú các điểm trọng tâm và điểm đặt lực? b. Cho biết phương, chiều của lực tác dụng lên tấm phẳng? c. Xác định giá trị lực tác dụng lên tấm phẳng? d. Xác định điểm đặt lực?
  1. Tính chiều cao a của cao cột nước trong hình vẽ? Cho biết áp lực tác dụng lên piston A là P=9810N, đường kính piston D= 600mm, chiều cao h 1 =0,8m, h 2 =0,4m, tỷ trọng của dầu là 0,8.

p 0

h 0

h

a b

Dau; δ = 0,

Hg; δ = 13,

b

Næåïc

Dáöu [0,8]

da

p 0

  1. Xác định áp suất dầu tại piston A khi cho độ cao các mực thủy ngân trong ống đo áp chữ U biểu diễn như trên hình BT 2. Tỷ trọng của dầu và Hg là: δdầu = 0,92, δHg = 13,5.

2 5. Một ống có đường kính D = 300 mm gắn với ống khác có đường kính d = 50mm như hình vẽ. Biết chiều cao cột nước h = 1m, trong các ống có các piston: tại piston C có lực P 1 = 200N tác dụng.

DaàuaAh H 20

2

h

1

PDB

  1. Tính giá trị lực P 2 cần thiết đặt vào các vị trí A và B để hệ thống ở vị trí cân bằng.
  1. Xác định điểm đặt lực P 2 2. Cần đặt lực P 1 bằng bao nhiêu vào vị trí piston nhỏ để hệ thống cân bằng, cho biết lực đặt vào piston lớn P 2 = 10600N, D = 300mm, d = 50mm, h = 300mm, các ống chứa đầy nước bỏ qua trọng lượng piston, biết γn = 9810N/m 3 ,
  1. Hệ thống nâng thủy lực như hình vẽ có đường kính piston lớn D = 350mm, piston nhỏ d = 70mm. Cánh tay đòn a = 1,2m; b = 0,3m. Hiệu suất c ủa máy là 85%. Bỏ qua sự chênh lệch v ị trí giữa 2 piston, trọng lượng của 2 piston không đáng kể. Xác định: Tải trọng G lớn nhất mà hệ thống có thể nâng được nếu lực Fd đặt lên cần bơm không quá 150N?

G

G

Fd

a

b

d

D

  1. Một bể chứa đầy nước, thành bên phải được ghép bởi hai tấm phẳng hình chữ nhật có chiều cao ha + hb = 10m. a. Để Pa = Pb thì chiều cao ha, hb phải bằng bao nhiêu? b. Xác định điểm đặt lực của mỗi tấm.
  2. Một bể chứa chất lỏng sâu 9m, có một cửa thẳng đứng gồm ba tấm phẳng chồng lên nhau theo chiều cao, hình...
  3. Muốn cho các tấm chịu áp lực đều như nhau thì chiều cao mỗi tấm phải bằng bao nhiêu?
  4. Xác định vị trí đặt lực của mỗi tấm.
  5. Đập tràn ngăn nước có chiều dài b = 15m, ngập sâu H = 6m trong nước, chân đập nghiêng một góc 60 độ so với phương ngang. a. Tính áp lực do nước tác dụng lên đập? b. Xác định điểm đặt của áp lực?

2 1. Tính áp lực nước [độ lớn, điểm đặt] tác dụng lên các mặt của bể như sau: a]. Mặt thẳng đứng, đỉnh A, cao 2m, rộng 1m. b]. Mặt nghiêng 45 0 , đỉnh C, cao 1,8m, rộng 1,2m. Lấy g = 10m/s 2.

600 H

2 2. Tính áp lực nước tác dụng lên cánh của cổng hình chữ nhật cao h = 3 m, rộng b = 2m. Độ sâu ở thượng lưu H 1 = 6m, độ sâu hạ lưu H 2 = 5m.

2 3. Một xe chở nước có kích thước l = 4m, mực nước khi xe không chuyển động h = 1m, hình BT9. Khi xe chuyển động với gia tốc a = 2m/s 2 , hãy xác định: a. Mặt đẳng áp. b. Áp suất tại điểm A có l 1 = 1m, h 1 = 0,5m.

Chủ Đề