Гидростатика... есть спецы?
Поршень воздушного насоса R=10см, сопло r=0.5см и размещено в баке с водой, на глубине h=1м.
-Найти силу F, действующую на поршень, при которой воздух начнёт выходить из сопла. Силой трения пренебречь.
-Определить величину хода поршня H, при которой выйдет воздух V=2500куб. см
Заранее признателен и премного благодарен!
отредактировал(а) barin621: 2010-04-02 08:34 GMT
Личное сообщениеДа... дикая активность..
Ну нет спецов, что поделаешь...
3361 сообщенийhttp://alexandr4784.narod.ru/
Откуда: Псков
Кто: книгоиздательство
К сожалению подавляющее большинство желает озадачить и очень мало желающих решать задачи, так что активность пока односторонняя.
...может денег надо предложить, желающим порешать задачки?
3361 сообщенийhttp://alexandr4784.narod.ru/
Откуда: Псков
Кто: книгоиздательство
... да была здесь пара человек, которые предлагали свои услуги в решении задач за деньги, но куда то пропали.
Допустим что бак имеет форму цилиндра, тогда находим его V=RHпи, где эр в квадрате. Получаем 0.314 метром в кубе. находим массу =ро х объём, где ро взято из таблицы, получаем 1000 х 0.314 = 314. находим силу тяжести. 10 Х 314 = 3140. после находим площадь поршня = 0.314. находим давление = 3140/0.314 = 10000. Ответ 10 в 4 степени.
по-моему так.
3361 сообщенийhttp://alexandr4784.narod.ru/
Откуда: Псков
Кто: книгоиздательство
А где сопло? В воде то оно, а не поршень. Воздух выходит из сопла в воду.
Давление на глубине h=1 м есть P = ρ*g*h, ρ - плотность воды, g - ускорение свободного падения.
Сила давления в сечении сопла F = P*s, где s = π*r2 - площадь сопла, r - радиус сопла.
Чтобы воздух начал выходить из сопла к поршню надо приложить эту же силу.
Чтобы узнать ход поршня надо объем воздуха V = 2500 см3 поделить на площадь поршня S = π*R2.
Здесь не учтено изменение объема воздуха при давлении P на глубине 1 м.
в таком случае получается:
F=1000*9,8*1*0,000025=0,245Н так?
... а теперь ознакомьтесь с тем, что мне нарешали за 300р:
1. Найдём силу F, когда система находится в равновесии, т.е. неподвижна (считаем воздух несжимаемым):
Рвозд.=F/S, где S - площадь поршня = 3,14*0,01=0,0314кв.м, тогда Рводы=1000*9,8*1=9800Па, отсюда
F=9800*0,0314=307,72Н Таким образом, чтобы воздух начал выходить из сопла, нужно приложить силу
больше, чем 307,72Н.
2. Величина хода поршня: H=V/S=0,0025/0,0314=0,079м=7,9см
ГОСПОДА! Предлагаю всё таки разобраться в первом вопросе. В коммерческом решении никак не задействован
размер сопла. Как быть?
... чуть не забыл. Подскажите - каким образом нужно учесть изменение объема воздуха при давлении P на глубине 1 м?
Голосую за коммерческое решение! =)
iskander, по-моему, неправильно написал. И учитывать изменение объёма не нужно.
З00 руб. за одну эту задачу? Если так, то очень-очень дорого.
Если задействовать размер сопла, то это уже гидродинамика получается.
Хорошо. Если рассматривать эту задачу с позиции гидродинамики - каким образом это будет выглядеть?
Почему не нужно учитывать изменение объёма воздуха на глубине 1м? Оно ничтожно мало?
Можно сказать, что размер сопла одинаков как для воды, так и для воздуха в цилиндре. Поэтому, чтобы воздух выходил, необходимо и достаточно превышения давлением в цилиндре давления воды. Первое определяется площадью поршня и действующей на него силой, второе - глубиной. Ни то, ни другое от размера сопла не зависит. А зависит от него, пожалуй, скорость выхода воздуха из поршня. Но о ней в задаче не спрашивается.
"Почему не нужно учитывать изменение объёма воздуха на глубине 1м? Оно ничтожно мало?"
Чтобы ответить на этот вопрос, мне нужно сперва услышать мнение о том, почему его нужно учитывать =)
3361 сообщенийhttp://alexandr4784.narod.ru/
Откуда: Псков
Кто: книгоиздательство
Я написал о том, что не учитывал изменение объема воздуха лишь потому, что я его не учитывал, т.е. в данной задаче воздух не сжимаем. Задачи редко бывают с таким дальним заходом, когда надо применять несколько разделов физики. Задача, надо сказать дурная, ведь сопло соединено с насосом какой то трубой в которой вода и надо сначала ее выдавить или надо понимать, что воздух уже выдавил воду и находится на срезе сопла.
Мое решение неправильное, силы на разных концах одинаковыми быть не могут, так как площади разные, а давление одинаковое. Отношение сил обратно пропорционально отношению площадей. Может меня сбило наличие размера сопла, ведь если задача правильная, надо использовать все данные.