Контрольная работа по "Физике"

Задача 1.

        Определить максимальный объем жидкости W, который можно залить в резервуар при условии, что она не выльется из него при нагревании от начальной температуры tн=20 °C до конечной температуры tк =120 °C. Вычислить высоту столба жидкости hж  при tн=20 °C.

         Дано: h=3 м; B=1,5 м; L=5 м тип жидкости – трансформаторное масло; коэффициент температурного расширения α=0,7∙10-3 1/ºС.

[pic 1]

Рис. 1

Решение

Находим разность температур:

[pic 2]

Находим объем резервуара (конечный объем жидкости):

[pic 3]

Конечный объем жидкости после нагрева:

[pic 4]

Отсюда начальный объем жидкости (при tн=20 °C):

[pic 5]

Высота столба жидкости при tн=20 °C:

[pic 6]

Ответ: [pic 7]; [pic 8].

Давление на дно сосуда:

[pic 9]

           Давление на боковые стенки сосуда:

[pic 10],

           где [pic 11] - глубина погружения центра тяжести проекции смоченной поверхности боковой стенки сосуда (прямоугольника [pic 12]).

[pic 13]

Рис. 3. Эпюра гидростатических давлений на дно и боковые стенки сосуда

         Согласно расчетным значениям давлений строим эпюру давлений на днище и стенки сосуда.

         Усилие на дно сосуда:

[pic 14]

          Усилие на боковые стенки сосуда (разрывное усилие):

[pic 15]

          Ответ:  [pic 16]; [pic 17].

Задача 2.

При поступательном движении сосуда с ускорением. Свободная поверхность жидкости образует с горизонталью угол.

[pic 18]

[pic 19]

[pic 20]

[pic 21]

[pic 22]

[pic 23]

h=3м

hж=2.8м

L=5м

[pic 24]