Vật lý 11 nâng cao Giải bài tập chương V: Cơ học chất lưu Vật lý 11 nâng cao 5.1) C 5.2) Sắt có khối lượng riêng 23 /10.8,7 mkg= ρ . Do đó khối lượng của quả cầu là kgRVm 11,00015,0. 3 4 .10.8,7 3 4 . 333 =Π=Π== ρρ 5.3) Vật có khổi lượng riêng 33 3 /10.48,10 05,0 31,1 mkg V m === ρ Đối chiếu với bảng khối lượng riêng cảu một số chất (xem phụ lục SGK), ta suy ra khối đó làm bằng bạc 5.4) Diện tích tiếp xúc của đế giày với sàn là 23222 10.256,1)10.2.( mRS −− =Π=Π= Do đó áp suất đặt lên sàn là 26 3 /10.39,0 10.256,1 8,9.50 mN S mg p − − === 5.5) Áp suất thủy tĩnh Paghpp a 535 10.95,330.8,9.10.0,110.01,1 =+=+= ρ 5.6) Lực tác dụng lên pittong nhỏ là F 1 Lực tác dụng lên pittong lớn là F 2 NF F S F S F 225 10.200 15000 10.3 1 44 1 2 2 1 1 =⇔=⇔=⇒ −− 5.7) a)lưu lượng nước qua 2 vị trí là như nhau: S 1 v 1= S 2 v 2 <=> 10.10 -4 .5=5.10 -4 .v 2 <=>v 2 =10 m/s b)áp dụng định luật Béc-nu-li cho 2 vị trí, ta có: smvvpp vpvp /10.375,2)25100.(10.1. 2 1 10.2)( 2 1 2 1 2 1 5352 1 2 221 2 22 2 11 =−+=−+=⇔ +=+ ρ ρ ρ c)lưu lượng nước min/3,060.5.10.10 34 11 mvSSvA ==== − 5.8) a)vận tốc dòng tại mặt thoáng là sm S A v /10.8,17 05,0. 10.4,1 3 2 4 1 1 − − === π 1 vận tốc dòng tại mặt lỗ là sm S A v /4,1 10.1 10.4,1 4 4 2 2 === − − b)chiều cao của mực nước được đưa vào trong bình là h. Các phân tử nước chuyển động thành dòng với khoảng cách là độ cao h, có vận tốc tại 2 vị trí là v 1 và v 2 . Do đó v 2 2 -v 1 2 =2gh↔1,4 2 -(17,8.10 -3 ) 2 =2.9,8.h↔h=0,1 m <0,2 m →chiều cao của bình đủ để cho bình chứa lượng nước sao cho mước chảy với vận tốc như vậy. 5.9) Áp suất do rượu vang có độ cao h gây ra cân bằng với áp suất khí quyển. Do đó, ta có mhhpghpp avanga 50,1010.013,1.8,9.10.984,0 53 =⇔=⇔=⇔= ρ 5.10) Áp suất khí quyển lúc đó bằng áp suất thủy ngân Chiều cao cột thủy ngân giảm đi 20mm so với lúc bình thường, nên áp suất thủy ngân lúc đó giảm đi: 23 6 3 /64,2663)10.20.(8,9. 10 10.59,13 mNghp ===∆ − − − ρ → áp suất lúc đó là Pappp a 45' 10.86,964,266310.013,1 =−=∆−= 5.11) a)định luâti Béc-nu-li cho một ống dòng không nằm ngang là constgyvp =++ ρρ 2 2 1 Áp dụng ta có gyvpvp ρρρ ++=+ 2 22 2 11 2 1 2 1 (1) Mà S 1 v 1 =S 2 v 2 1 2 2 1 2 1 12 4 4,0 8,0 vv S S vv ===⇔ (2) Thay (2) vào (1) ta có: smvv smv v gyppvv /264,34 /816,0 10.15 2).10.5,010( 5,0.10.1010).5,15,2(15. 2 1 )( 2 1 12 3 44 1 342 1 21 2 1 2 2 ==⇒ = − =⇔ −−=⇔ −−=− ρ ρρ b)lưu lượng của dòng nước qua ống là smvSSvA /10.09,4 2 08,0 816,0 33 2 11 − =       === π 5.12) Nhận xét:độ chênh lệch áp suất tĩnh của phần không khí dưới và trên cánh máy bay là nguyên nhân gây ra lực nâng máy bay. Xét 2 điểm nằm trên dòng không khí trên và dưới cánh máy bay, theo định luật Béc-nu-li ta có: 2 )( 2 1 2 1 2 1 2222 dttdddtt vvppvpvp −=−⇔+=+ ρρρ Máy bay có 2 cánh nên lực nâng 2 cánh của máy bay là F=P=2( td pp − )S → td pp − PappPa S F td 16960196010.5,119601960 40.2 8,9.16000 2 4 =+=+=→=== 5.13) Áp dụng định luật Béc-nu-li cho 2 đầu,ta có: hgv hgvpvp Hgkk Hgkkkk ∆=⇔ ∆++=+ ρρ ρρρ 2 1 2 22 2 11 2 1 2 1 2 1 Vì 0, 221 === vppp a sm gh v kk Hg /103 25,1 05,0.8,9.10.6,13.2 2 3 1 ===⇔ ρ ρ Vậy vận tốc của dòng không thí là 103 m/s 5.14) Áp dụng định luật Béc-nu-li cho một điểm nằm trên mặt thoáng và một điểm ở miệng ống xiphong, ta có: vghvhgv hgvpvp ==⇔∆=⇔ ∆++=+ 2 2 1 2 1 2 1 1 2 1 2 22 2 11 ρρ ρρρ Vậy ghv 2= 5.15) Lực đủ để tách 2 nửa bán cầu ra phải lớn hơn hoặc bằng áp lực tác dụng lên nửa bán cầu: NprpprpprF aaaa 2576510.013,1.9,0.3,0.9,0.)1,0()( 52222 ===−=−≥ ππππ Vậy lực đủ để tách 2 nửa bán cầu ra là 25765N 5.16) Áp dụng định luật Béc-nu-li,ta có: 22 1 2 2 2 112 2 22 2 11 2 1 2 1 )( 2 1 2 1 2 1 vvvvghpghpp ghvpvp ρρρρρ ρρρ ==−==−+=∆⇒ ++=+ Vì 0, 221 === vppp a hkmsm p v /388/76,107 031,0 180.22 === ∆ =⇒ ρ 5.17) 3 Ta có: )( 2 1 2 1 , 2 1 2 1 2 2 2 22 2 11 vvpvppvpp aa −=∆⇒+=+= ρρρ Mà 1 22 12211 S vS vvSvS =⇔= Do đó: smvv S S v S vS vvvp /21500) 2,0 1,0 1(.10. 2 1 )1( 2 1 )( 2 1 )( 2 1 2 2 2 2 2 3 2 1 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 2 1 2 2 =⇔=−= −=−=−=∆ ρρρ Lưu lượng smvSSvA /2,02.1,0 3 22 ==== 5.18)A 5.19)D 5.20)D 4 . Vật lý 11 nâng cao Giải bài tập chương V: Cơ học chất lưu Vật lý 11 nâng cao 5.1) C 5.2) Sắt có khối lượng riêng. 33 3 /10.48,10 05,0 31,1 mkg V m === ρ Đối chiếu với bảng khối lượng riêng cảu một số chất (xem phụ lục SGK), ta suy ra khối đó làm bằng bạc 5.4) Diện tích tiếp