СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Скидки до 50 % на комплекты
только до

Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой

Организационный момент

Проверка знаний

Объяснение материала

Закрепление изученного

Итоги урока

Практическая работа №2 по теме "Расчет сил давления на дно и стенки сосуда" по дисциплине "Гидравлика"

Категория: Прочее

Нажмите, чтобы узнать подробности

Практическая работа №2 "Расчет сил давления на дно и стенки сосуда" выполняется при изучении тем гидростатики. Инструкционная карта содержит краткие теоретические сведения, разноуровневые задания по вариантам, пример решения задачи и контрольные вопросы

Просмотр содержимого документа
«Практическая работа №2 по теме "Расчет сил давления на дно и стенки сосуда" по дисциплине "Гидравлика"»

ИНСТРУКЦИОННАЯ КАРТА №2

по дисциплине «Гидравлика»


Тема 2.1 Гидростатическое давление. Виды давления


Практическая работа №2

Тема: «Расчет сил давления на дно и стенки сосуда»


Цель: Приобрести навыки расчета сил давления на дно и стенки сосуда.


Оборудование и принадлежности: инструкционная карта, калькулятор, справочные таблицы.


Литература:

  1. В.Г. Ерохин, М.Г. Маханько «Сборник задач по основам гидравлики и теплотехники», М.: «Энергия», 1979, стр. 8-10


  1. Общие сведения


Давление жидкости на глубине h определяется по формуле (1) p = ρgh (формула гидростатического давления). (1)

Гидростатическое давление на любой глубине внутри жидкости не зависит от формы сосуда, в котором находится жидкость, и равно произведению плотности жидкости, ускорения свободного падения и глубины, на которой рассматривается давление.


p = p0+γ·h = p0 + ρgh (2)


где h — глубина погружения рассматриваемой точки. Приведенные выше выражения называется основным уравнением гидростатики. Величина γ·h представляет вес столбика жидкости высотой h с площадью основания, равной единице.

Абсолютным давлением pабс называется давление, отсчитываемое от полного вакуума. Одним из видов абсолютного давления является атмосферное давлениеpат., которое также называется барометрическим. Нормальное атмосферное давление равно 98,1 кПа.

Относительным давлением называют давление по отношению к другим видам давления (чаще всего к атмосферному pат). Относительное давление может быть больше или меньше атмосферного.

Давление больше атмосферного называется избыточным (pизб)или манометрическим давлением (pман) и определяется соотношением (3):

pизб= pман = pабс - pат (при pабс pат), (3)


Давление меньше атмосферного называют разрежением или вакуумметрическим давлением (pвак). За величину вакуума принимают недостаток давления до атмосферного, формула (4):

pвак= pат - pабс (при pабс pат), (4)


За единицу давления в системе СИ принят паскаль: 1 Па = 1 Н/м2; укрупненными единицами являются: килопаскаль 1 кПа = 1000 Па и мегапаскаль 1 МПА = 1000 кПа.

В технике продолжают применять и внесистемные единицы – техническую атмосферу и бар: 1 ат = 1 кгс/см2 = 98,1·103 Па = 98,1 кПа;

  1. бар = 1,02 ат  =  100·103 Па = 100 кПа.


  1. Задание: Используя изученные законы, решите следующие задачи:


на оценку «3»

на оценку «4»

на оценку «5»

Номер задачи

1,2,3

1,2,3,4

1,2,3,4,5



  1. В аквариум высотой (50 + вариант) см, длиной (70 + вариант) см и шириной (30 + вариант) см налита вода. Рассчитайте давление воды на дно аквариума и на его стенки, если вода не доходит до верхнего уровня на 10 см. Если бы в задаче спрашивалось не давление воды, а просто «давление на дно сосуда, то чем бы отличалось решение и ответ?

Задача решается по формуле (1) для определения давления воды на дно сосуда. Для определения давления на стенки определяется центр давления, который расположен посередине. Предварительно единицы измерения переводятся в систему СИ.


  1. Определите глубину погружения водолаза, если на его иллюминатор действует давление (200 + вариант) кПа.

Задача решается по формуле (2), из которой следует вывести формулу для определения h. Предварительно единицы измерения переводятся в систему СИ.


  1. Определите плотность молока налитого в бидон, если давление на дно составляет (10 + вариант) кПа, а высота бидона 1м.

Задача решается по формуле (2), из которой следует вывести формулу для определения h.


  1. Определите глубину погружения батискафа, если на его иллюминатор площадью (0,12 + 0,01 вариант) м2 давит вода с силой (2 + 0,1 вариант) МН.

Задача решается по формуле (1), из которой следует вывести формулу для определения h. Предварительно единицы измерения переводятся в систему СИ. Давление определяется как сила, деленная на площадь.


  1. Вычислите давление и силу давления керосина на дно бака площадью (0,5 + 0,01 варниант) м2, если высота столба керосина в баке (40 + вариант) см.

Давление определяется по формуле (1), сила давления определяется как произведение давления на площадь. Предварительно единицы измерения переводятся в систему СИ.


  1. Пример решения задачи:


  1. Определите глубину погружения батискафа, если на его иллюминатор площадью 0,12 м2 давит вода с силой 2МН.


Дано:

S = 0,12 м2

F = 2МН

_________

h = ?

СИ


2 000 000 Н

Решение:

Плотность воды принимаем ρ = 1 000 кг/м3.

Ускорение свободного падения принимаем g = 9,81 м/с2.

Для определения давления воды воспользуемся формулой р = F/ S

р = F : S = 2 000 000 : 0,12 = 16 666 667 Па

Для определения глубины погружения преобразуем формулу (1):

p = ρgh , откуда h = р/ ρg = 16 666 667/ 1000 *9,81 = 1699 м = 1,7 км



Ответ: h = 1,7 км


  1. Контрольные вопросы:

1) Формула гидростатического давления.

2) Основное уравнение гидростатики.

3) Какое давление называют абсолютным давлением?

4) Какое давление называют относительным давлением?

5) Какое давление называют манометрическим давлением?

6) Какое давление называют вакуумметрическим давлением?

7) Сколько Па содержится в 1 кгс/см2




Скачать

Рекомендуем курсы ПК и ППК для учителей

Вебинар для учителей

Свидетельство об участии БЕСПЛАТНО!