Zestaw 9_hydrostatyka i hydrodynamika
1.
Kawałek metalu waży w powietrzu Q=91,6 G, w wodzie Q
1
=83,5 G. Jaki jest jego ciężar
właściwy?
2.
Do rurki w kształcie litery U nalano rtęci, a na jej powierzchnię w jednym ramieniu
wlano oliwy o ciężarze właściwym
o
=0,92 G/cm
3
, a w drugim ramieniu nafty o ciężarze
właściwym
n
=0,80 G/cm
3
. Wysokość słupków oliwy i nafty wynosiła odpowiednio h
1
=48 cm i
h
2
=20 cm. Obliczyć różnicę poziomów rtęci w obu ramionach rurki wiedząc, że ciężar
właściwy rtęci wynosi
r
=13,60 G/cm
3
.
3.
Na powierzchni wody pływa metalowa boja w kształcie kuli, pustej w środku, o
średnicy zewnętrznej D
1
i wewnętrznej D
2.
Gęstość materiału ścianek wynosi
, a gęstość
wody
Jaki ciężar punktowy P należy umieścić wewnątrz boi, aby pływała ona do połowy
zanurzona w wodzie. Gęstość powietrza wynosi
?
4.
Rurka szklana o długości l=45 cm z zamkniętym górnym końcem zostaje zanurzona
dolnym końcem do naczynia z rtęcią na głębokość H=40 cm. Na jaką wysokość h podniesie
się rtęć w rurce licząc od końca zanurzonego? Ciśnienie barometryczne p=760 mmHg.
5.
Szczelne pudełko zamknięte wieczkiem o powierzchni 77 cm
2
zostało częściowo
opróżnione. Jakie ciśnienie panuje wewnątrz pudełka, jeśli dla oderwania wieczka trzeba
podziałać siłą 49 kG? Zewnętrzne ciśnienie atmosferyczne wynosi 1 kG/cm
2
.
6.
Znaleźć całkowite ciśnienie panujące na głębokości 150 m pod powierzchnią oceanu.
Względna gęstość wody morskiej wynosi 1,03 g/cm
3
, zaś ciśnienie atmosferyczne na
poziomie morza 1*10
5
Pa.
7.
Płuca ludzkie mogą wytrzymać różnicę ciśnień nie większą niż jedna dwudziesta
atmosfery standardowej (0,5*10
4
Pa). Jak głęboko pod wodą może pływać nurek, jeśli do
oddychania używa wystającej nad powierzchnię rurki?
8.
Znaleźć ciśnienie panujące w atmosferze na wysokości 16 km nad poziomem morza.
9.
Gumowy wąż ogrodowy o średnicy wewnętrznej wynoszącej 2 cm połączony jest z
rozpryskiwaczem, który składa się z oprawki zaopatrzonej w 24 otwory, każdy o średnicy
0,15 cm. Z jaką prędkością wylatuje woda z rozpryskiwacza, jeżeli w wężu ma ona prędkość 1
m/s.
10. Zasadniczą częścią wodomierza jest rura pozioma o zmiennym przekroju. W miejscach
o przekrojach S
1
i S
2
wmontowano rury manometryczne. Wyznaczyć zużycie wody, jeżeli
różnica poziomów w rurkach manometrycznych wynosi h cm H
2
O.
11. Przekrój tłoka strzykawki wynosi S
1
=1,8 cm
2
, przekrój otworu zaś S
2
=2 mm
2
. W jakim
czasie wypłynie woda ze strzykawki, jeżeli na tłok działamy siłą F=0,75 kG, a tłok ma się
przesunąć o odcinek drogi l=4 cm?
12. Woda wypływa z dużego zbiornika przez otwór umieszczony w odległości h poniżej
poziomu wody. Wykazać, że prędkość wypływu wody wynosi
gh
2
V
.
