Презентация Гидростатическое давление. Задачи онлайн
На нашем сайте вы можете скачать и просмотреть онлайн доклад-презентацию на тему Гидростатическое давление. Задачи абсолютно бесплатно. Урок-презентация на эту тему содержит всего 18 слайдов. Все материалы созданы в программе PowerPoint и имеют формат ppt или же pptx. Материалы и темы для презентаций взяты из открытых источников и загружены их авторами, за качество и достоверность информации в них администрация сайта не отвечает, все права принадлежат их создателям. Если вы нашли то, что искали, отблагодарите авторов - поделитесь ссылкой в социальных сетях, а наш сайт добавьте в закладки.
Презентации » Физика » Гидростатическое давление. Задачи
Оцените!
Оцените презентацию от 1 до 5 баллов!
- Тип файла:ppt / pptx (powerpoint)
- Всего слайдов:18 слайдов
- Для класса:1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11
- Размер файла:813.74 kB
- Просмотров:80
- Скачиваний:0
- Автор:неизвестен
Слайды и текст к этой презентации:
№2 слайд
Содержание слайда: ГИДРОСТАТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ
Силы, действующие в жидкости, деляться на внутренние и внешние. К внутренним относятся: взаимное давление частиц друг на друга, молекулярные силы притяжения и отталкивания, силы сцепления и т. п.
Внешние силы делятся на поверхностные и объемные. Поверхностные силы действуют на поверхность жидкости. К ним относятся: атмосферное давление, давление сжатого воздуха,(пара или газа), давление поршня, реакции стенок и др. Массовыми силами называются силы, величина которых пропорциональна массе или объему жидкости. К ним относятся сила тяжести, сила энерции, центробежная сила, сила упругости и др.
Гидростаическим давлением называется напряжение, возникающее в жидкости под действием сжимающих сил
S(1.12)
где: PA- гидростатическое давление в точке А;
∆S- элементарная площадка, содержащая точку А;
∆P- сжимающая сила, действующая на площадку ∆S .
Гидростатическое давление всегда направлено по внутренней нормали к площадке и не зависит от ориентации этой площадки.
№3 слайд
Содержание слайда: Еденицей давления в системе СИ является паскаль (Па). Более удобными для практического использования являются килопаскаль ( и мегапаскаль ( ).
В технике для измерения давления используют еще техническую и физическую атмосферы.
При решении большинства задач этой главы используется основное уравнение гидростатики
(1.13)
где: - геометрическая высота, т.е. расстояние от
произвольной точки А до тплоскости сравнения 0=0
(произвольная плоскость);
Р - полное гидростатическое давление в этой
точке;
- объемный вес жидкости.
Полное гидростатическое давление в точке
определяется по формуле:
(1.14)
где: 0 – полное давление на свободной поверхности;
h – глубина погружения точки.
Для открытых сосудов давления 0 равно атмосферному а.
№4 слайд
Содержание слайда: Величина превышения полного гидростатического давления над атмосферным (а) называется избыточным или манометрическим давлением:
(1.15)
Недостаток полного гидросатического давления до атмосферного называют вакууметрическим давлением или вакуумом:
(1.16)
Величина атмосферного давления существенно зависит от высоты над уровнем моря.
Отношение манометрического давления к объемному весу называется пьезометрической высотой, а вакуума к объемному весу – вакууметрической высотой: .
Задача 1. Определить высоту столба на пъезометре (рис. 1.3.), если вода в закрытом сосуде находится под полным давлением Р0 = 0,12 МПа, h = 0.5 м.
Решение: Составим уравнения равновесия для общей точки А: давление в точке А справа Рспр = Р0 = ; давление в точке А слева
РСЛ = Ра + .
Приравнивая правые части, получим
Значения объемного веса = 9810 Н/м3 находим по таблице 1.3
№5 слайд
Содержание слайда: Задача 2. К закрытому баллону подведены две трубки с ртутью. Определить высоту столба ртути в закрытом сверху трубки h2, если в открытой трубке высота
h1= 0,3 м. Атмосферное давление принять равным а = 0,1 МПа, а атносительный вес ртути = 13,6.
Решение: Давление на поверхности ртути в открытой трубке а уравновешивается давлением столба ртути высотой h1 и давлением воздуха в резервуаре Р, следовательно по формуле (1.16) имеем:
С другой стороны, давление воздуха в резервуаре уравновешивается давлением столба ртути высотой h2: .
Приравнивая правые части, получим .
Из формулы (1.7), определяем объемный вес ртути рт = рт
Подставляя в предыдущую формулу, получим:
№6 слайд
Содержание слайда: Задача 3. Определить избуточное давление воздуха в напорном баке по показаниям ртутного батарейного манометра. Верхние уровние в баке и ртути в трубах удалены от горизонтальной плоскости отсчета на:
h0 = 2,5 м; h1=0,9 м; h2=2 м; h3=0,7 м; h4=1,8м.
Решение: Переходя последовательно от плоскости А к плоскости В и т.д., прибавляя к атмосферному давлению давление столбиков ртути и вычитая давление соответствующих столбиков воды, получим :
Откуда избыточное давление согласно формуле (1.15) будет:
Из формулы следует, что при любом числе U-образных трубок избыточное давление определяется суммой всех “ртутных перепадов” за вычетом всех “водяных перепадов”.
Значения объемных весов ртути рт = 132 886 H/м3 и воды рт = 9 810 H/м3. находим по таблице 1.3.
№7 слайд
Содержание слайда: Задача 4. Определить при помощи дифференциального манометра разность давлений в точках А и В двух трубопроводов, заполненных водой. Высота столба ртути h = 0.2 м, а ее относительный вес рт = 13,6.
Решение: Составим уравнения равновесия относительно плоскости 0-0: давление справа пр = А - ; давление слева лев = В - +
Приравнивая правые части, получим: В - = А - + откуда разность давлений:
= В - А = - (h1 - h2) = h (рт - ).
Объемный вес ртути находим из формулы (1.7)
рт =
Подставляя рт в предыдущую формулу, получим
= (рт - 1) = 9810 . 0.2 (13.6-1) = 24,7 КПа 0,25 атм.
Значение объемного веса воды = 9 810 Н/м3 находим по табл. 1.3.
№8 слайд
Содержание слайда: Задача 5.Указатель уровня топливного бака выполнена в виде U-образной трубки с ртутным затвором. Найти зависимость между понижением в баке h1 и понижением в уровня h2 в открытой ветви прибора от начальных положений.
Решение: Введем дополнительные обозначения:
X – расстояние от начального уровня в баке до начального уровня ртути в левом колене;
Y – расстояние от начального положения уровня открытой трубки до начального уровня ртути правом колене,
Z – начальная разность уровней ртути.
Составим уровнения равновесия избыточных давлений относительно поверхности раздела жидкостей в правом колене (плоскость I-I): Давление справа сп ; Давление слева СЛ +
Приравнивая правые части, получим + (а)
Давление, создаваемое топливным столбом в правом колене, постоянно, поэтому понижение уровня в баке вызывает изменеие высоты ртутного столба, определяемое расстоянием между сечениями II-II`.
№9 слайд
Содержание слайда: Запишем уравнения относительно плоскости II-II правого колена
(Х - h1 - h2) + (Z + 2h2). (б) Приравниванивая правые части уравнений (а-б) и раскрывая скобки, получим после сокращений
Задача 5. Трубка диаметром d = 0,08 м опущена одним концом в воду, закрытым тонкой стеклянной пластинкой. Определить вес керосина GК, который может быть удержан давления воды на пластинку, и высоту столба керосина hк, если глубина погружения h 0,2 м, вес пластинки GПЛ 0,49 Н, относительный вес керосина К 0,9.
Решение: Составим уравнение равновесия FZ = P – GК – GПЛ 0.
Сила, действующая на плостинку снизу, равна произведению площади на избыточное давление:
№10 слайд
Содержание слайда: Вес керосина определится:
Высота столба керосина будет равна:
Задача 6. В гидравлическом домкрате диаметр малого порня d=0,016 м, диаметра большого поршня D=0,32 м, плечо рычага а =0.8 м, в 0,2 м. Какую силу может развить домкрат на большом поршне, если сила, приложенная к рычагу, F=98 Н, вес порня GП=1471,5H, коэффициент полезного действия домкрата 0,8.
Решение: Силу, развиваемую домкратом, определяем Р (Р2-GП) .
Гидростатическое давление р, создаваемое под малым поршенем, по закону Паскаля передается на большой поршень, следовательно :
; откуда
Сила Р1, действующая на малый поршень, определится и равенства:
, откуда .
Подставляя в исходную формулу Р1 и Р2, получим:
№11 слайд
Содержание слайда: Задача 7. Определить необходимый вес груза гидравлического аккумулятора, если рабочее давление масла Рн 0,687 МПа, вес поршня Gп=14715H, а диаметр D=0,2 м. Какое давление необходимо для зарядки аккумулятора, если ширина уплотняющей манжеты в=0.034 м, а коэффициент трения кожи о поршень f=0.1?
Решение: Уравнение равновесия поршня при движении вниз в момент разрядки . Сила давления масла:
Сила трения в момент разрядки
№12 слайд
Содержание слайда: Задача 8. Гидравлический мультипликатор служит для повышения давленияв гидросистеме. Определить давление рс в мультипликаторе с размерами D = 0,125 м,
d = 0,05 м, весом подвижных частей G = 2943 H, если давление, создаваемое насосом, РН = 10МПа, а коэффициент полезного действия мультипликатора
=0,85.
Решение: Составим уравнение равновесия поршня со штоком: . Сила давления на поршень снизу: .
№13 слайд
Содержание слайда: Задача 9. Силовой гидроцилиндр, служащий для привода рабочего органа, имеет нагрузку на штоке F=9810 H. Сила трения поршня и штока составляет 10% от сил полного давления на поршень. Давление слива Рс=0,3 МПа.
Определить давление, создаваемое насосом производительностью QН=0,001 м3/с, и время совершения рабочей операции, если гидроцилинд имеет размеры: D=0.1 м,: диаметр штока d=0,06; ход поршня S=0,6 м.
Решение: Составим уравнение равновесия поршня Р1-Р2-Т-F=0:
Принимая во внимание, что Т=0.1(Р1-Р2), получим
0.9*Р1-0.9*Р2-F=0 (а)
Сила давления на поршень слева :
Сила давления на поршень справа :
Подставляя в формулу (а), получим:
откуда:
Время совершения рабочей операции находим из формулы равномерного движения . Скорость поршня со штоком:
Подставляя в следущую формулу Vn, получим:
.
№14 слайд
Содержание слайда: Задача 10. Тарелка всасывающего клапана насоса диаметром d2=0,125 м закрывает отверстия для прохода воды диметром d1=0,1м. Какоеразряжение необходимо создать в момент пуска насоса во всасывающей трубке, чтобы всасывающий клапан открылся, если уровни воды h1=1 м, h2=2 м? Атмосферное давление принять равным ра=98 КПа.
Решение: Разряжение во всасывающей трубе определяем по формуле (1.16):
Полное давление в трубопроводе определяем из условия равенства сил, действующих на клапан, Р1 и сверху Р2:
Приравнивая правые части, получим:
откуда:
Подставляя Рx в исходную формулу, имеем:
№15 слайд
Содержание слайда: Задача 11. Определить направление (вверх или вниз) и величину силы S, которую необходимо приложить к штоку для удержания его на месте. Под поршнем вода, над поршнем воздух. Избыточное давление воздуха РМ0,12 МПа. Собственным весом поршня со штоком, а также трением пренебречь. Исходные данные: D=0,1м; d=0,05м; а =0,1м; =0,05м; l=2м.
Решение: Составляем уравнение равновесия поршня:
откуда:
Сила избыточного давления сверху:
Сила давления снизу:
Полное давление над поршнем находим из условия
равенства давлений относительно 0-0:
откуда:
Величину вакуума под поршнем определяем по формуле (1.16):
Подставляя Рв, Р1 и Р2 в исходную формулу, получим:
№16 слайд
Содержание слайда: Задача 12. Определить показание манометра h, при котором система из двух поршней, имеющих общий шток, будет находиться в равновесии, если D=0,2м большого поршня, d=0,1м малого поршня. Избыточное давление, показываемое пружинным манометром рМ=0,02МПа.
Решение: Из условия равенства сил, действующих на поршни, определяем показание манометра.
Сила давлений на большой поршень .
Сила давления на малый поршень: .
Приравнивая правые части, получим:
откуда
Значение объемного веса ртути находим по табл. 1.3.
№17 слайд
Содержание слайда: Задача 13. Определить предварительное поджатие пружины x, необходимое для того, чтобы клапан открывался при давлении Р=3МПа. Диаметр поршней: D1=0,22м, D2=0,02м, а жесткость пружины С=8 Н/мм.
Решение: Система поршней находится в равновесии под действием сил:
Сила давления на правый поршень: ,
где d – диаметр штока. Сила давления на левый поршень:
Подставляя Р1 и Р2 в исходную формулу, получим:
.
Задача 14. Определить диаметр D1 гидравлического цилиндра для подъема задвижки при избыточном давлении жидкости Рн=1МПа, если диаметр трубопровода D2 = 1м и вес подвижных частей устройства G=2000H. При расчете коэффициент трения задвижки в направляющих поверхностях принять равным f=0.3. Силу трения в цилиндре считать равной 5% от веса подвижных частей. Давление за задвижкой равно атмосферному.
Скачать все slide презентации Гидростатическое давление. Задачи одним архивом:
-
Задача на расчет давления жидкости на дно и стенки сосуда
-
Тема: Решение задач по теме: «Давление твердых тел , жидкостей и газов»
-
Гидростатическое давление Составитель: Шиверская И. Н. Учитель физики МОУ СОШ 40
-
Гидростатическое давление 7 класс Выполнила: Зарудная Л. А. МОУ СОШ 42 г. Тверь
-
Решение задач по теме «Давление твёрдого тела» Учитель физики Сорокина Ольга Адольфовна МКОУ В(С)ОШ при ФКУ ИК – 3
-
Гидростатическое давление
-
Скачать презентацию Гидростатическое давление
-
Давление в жидкости и газе. Решение задач
-
Гидростатика. Гидростатическое давление и его свойства
-
Решение задач по теме: «Давление в жидкости»