Φυσική (Γ Λυκείου Θετικών Σπουδών) - Βιβλίο Μαθητή
ΑΣΚΗΣΕΙΣ 4 ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ Επιστροφή στην αρχική σελίδα του μαθήματος

ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ
  1. 3.23 Η φλέβα του νερού της βρύσης γίνεται στενότερη καθώς το νερό πέφτει. Η διατομή της φλέβας είναι Α1=1,2 cm2 κοντά στο στόμιο της βρύσης και Α2=0,4 cm2 σε απόσταση h=A cm από αυτό. Υπολογίστε την παροχή της βρύσης. Δίνεται g = 10m/s2
    [Απ : 1,2 Εικόνα x10-5 m3/s]
    3.24 Ανοικτή δεξαμενή που περιέχει νερό έχει στο πλευρικό τοίχωμά της, σε βάθος h = 1,8 m κάτω από την ελεύθερη επιφάνεια του υγρού, βρύση διατομής Α=0,5 cm2. Πόση ώρα χρειάζεται για να γεμίσουμε ένα δοχείο όγκου 1 L από τη βρύση; Δίνεται g = 10m/s2.
    [ Απ : 3,33 s ]

    3.25 Νερό ρέει σε οριζόντιο σωλήνα (σχ. 3.27). Η διατομή του σωλήνα στη θέση Α είναι Α1=10-2m2 και στη θέση Β γίνεται A2 =A1/2. Η παροχή του σωλήνα είναι Π = 2x10-2m3/s. Να βρείτε τη διαφορά της πίεσης του νερού ανάμεσα στα σημεία Α και Β. Δίνεται η πυκνότητα του νερού ρ = 103kg/m3
    [Απ: 6000 Pa]

  2. 3.26 Νερό που κινείται μέσα σε οριζόντιο σωλήνα (σχ. 3.28) βγαίνει από το άκρο Α με ταχύτητα υ1 = 10m/s. Το εμβαδόν διατομής του σωλήνα στα σημεία Α και Β είναι 16 cm2 και 20 cm2, αντίστοιχα.
    2 α) Πόσα m3 νερού δίνει ο σωλήνας σε μία ώρα;
    β) Ποια η πίεση στο σημείο Β;
    Η πυκνότητα του νερού είναι ρ = 103kg/m3. Θεωρήστε ότι η ατμοσφαιρική πίεση είναι 105Pa.
    [Απ: 57,6 m3, 118 kPa]

  3. 3.27 Μια αντλία χρησιμοποιείται για την άντληση νερού από πηγάδι βάθους 5m. Το νερό βγαίνει από την αντλία με σωλήνα διατομής 10 cm2 και με ταχύτητα υ=20 m/s. Υπολογίστε την ισχύ της αντλίας. Δίνεται η πυκνότητα του νερού ρ = 103kg/m3 και g = 10m/s2.
    [Απ: 5kW ]

    3.28 Μια ανοιχτή δεξαμενή νερού, μεγάλου όγκου, βρίσκεται ψηλά πάνω από το έδαφος(σχ. 3.29). Όταν χρησιμοποιούμε το νερό της δεξαμενής η ταχύτητα του νερού, σε κάποιο σημείο Α, στο σωλήνα που βρίσκεται στο έδαφος είναι υ=12 m/s. Υπολογίστε την πίεση στο σημείο Α. Δίνεται ότι η στάθμη του νερού βρίσκεται σε ύψος h= 10 m πάνω από το έδαφος. Η πυκνότητα του νερού είναι ρ = 103kg/m3 η επιτάχυνση της βαρύτητας g = 10m/s2 και η ατμοσφαιρική πίεση 105Pa.
    [Απ: 128x103 Pa]

Σχ. 3.27

                             Σχ. 3.27

Σχ. 3.28

                             Σχ. 3.28

Σχ. 3.29

                             Σχ. 3.29

 

Σχ. 3.30

                             Σχ. 3.30

Σχ. 3.31

                             Σχ. 3.31

 
  1. 3.29 Στο δοχείο Δ πέφτει συνέχεια νερό από τη βρύση Β (σχ. 3.30). Το δοχείο δε μπορεί να γεμίσει επειδή χύνεται νερό από το πλευρικό άνοιγμα Α. Αν η παροχή της βρύσης είναι 22cm3/s και το εμβαδόν του ανοίγματος 1 cm2, να βρείτε σε ποιο ύψος h πάνω από το σημείο Α θα σταθεροποιηθεί η ελεύθερη επιφάνεια. Δίνεται g = 10m/s2
    [Απ: 24,2 cm ]     

    3.30 Ένα δοχείο με κατακόρυφα τοιχώματα (σχ. 3.31) περιέχει νερό μέχρι ύψος h. Σε ποιο ύψος (χ) από τον πυθμένα πρέπει να τρυπήσουμε το δοχείο, ώστε η φλέβα που θα δημιουργηθεί να συναντά το έδαφος στη μεγαλύτερη δυνατή απόσταση από τη βάση του δοχείου;
    [Απ: x=h/2 ]

    3.31 Ποσότητα νερού είναι αποθηκευμένη σε ανοικτό κυλινδρικό δοχείο. Το ύψος του νερού στο δοχείο είναι h = 1 m .Το δοχείο έχει μικρή τρύπα στο πλευρικό του τοίχωμα και σε απόσταση 20 cm κάτω από την ελεύθερη επιφάνεια του νερού. Να υπολογίσετε:
    α) Την ταχύτητα με την οποία βγαίνει το νερό από την τρύπα.
    β) Πόσο απέχει από το δοχείο το σημείο του δαπέδου στο οποίο φτάνει η φλέβα του νερού.
    γ) Σε ποιο ύψος από τη βάση του δοχείου πρέπει να ανοιχτεί δεύτερη τρύπα στο πλευρικό τοίχωμα ώστε η φλέβα του νερού που θα βγαίνει από αυτή να πέφτει στο ίδιο σημείο με την προηγούμενη.
    δ) Σε ποιο ύψος από τη βάση του κυλίνδρου πρέπει να ανοίξουμε τρύπα ώστε η φλέβα του νερού να φτάνει στο δάπεδο στη μεγαλύτερη δυνατή απόσταση από το δοχείο.
    Δίνεται g = 10m/s2
    [ Απ: 2 m/s , 0,8 m , 0,2 m , 0,5 m ]