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1、第二章局部习题答案2-1 d = = 2.94 PwP = Pco2acoz + Pso2asoz + Pozaoz + PnFN + 0” 20aH2。2-2=0.135x1.976 + 2.927 x 0.003 +1.429 x 0.052 + 1.251x 0.76 + 0.804 x 0.05=1.341依/加P 2731 Q/11 100858-1432273 noino/ . 32-3 p = pa = 1.341xx= ().81 ()9 伙 / nt0 101325 273 + r101325273 + 170273 +S/ T 3p .1 z-5 DNco,=心6。h s(
2、) = 1-57x10 Pas J r O ，/ JM =%。期?点产=1.854x10-5*%严=2.781xl0as* T + 5 2734=做。黑胃 严=2.365 x IO-5 Pa.s1 I D 乙 ID774- q T叱=3 r(市产=1.62 X10-5 &.S / 十 J 乙 131/2221/21/2a(：oM co*C6 +%o2 Ms+ a。2Mo/+为2川M电 + 沏遭加“。/。.V2.V2lzl/2 “Ka，1/2aCO2CO2 +aSO2SO2 ao2o2 +aN2N2H2OH2O= 2.23x10 $&v = = 2.75x 10 5m2 /s P2-4 K*於备
3、畿= 2.5x*2-5(l)K =2-5(l)K =dpdpdV/Vd(RTI p)1V线=P = 3.923 xl ()5 尸。空即P2VdpdV/Vdpdpd(c/p)3Y= /? = 5.492 x105P6/“- K3K = V = 153mAV/V A/?/AV2-13轴承和轴之间间隙很小，可近似认为速度在此处呈直线分布，由牛顿内摩 擦定律，有F = /jA=从兀 dldy2万鹿 o)=F = /jA=从兀 dldy2万鹿 o)=cor(。一 d)/260P= Fv= F(or卜nP = 50.7AW2-14此题中飞轮受到惯性力和轴承中摩擦力的作用，对飞轮列出定轴转动微分 方程，有=
4、（J为飞轮矩，为摩擦力矩，G为飞轮重力，r为轴半径）dtd(odt, du=-uA r dy2n2. 二一林一代入相应数值后得 =0.2328为 $ 第三章习题答案Pl = Pa +PH2Oh3-2 Pl = “ + p&gH + P/ogh1P1= P/PcH,gHn 0cH4n 0cH4PairH + puO(hi-h2)=0.53 kg / in3-3过与A点所在容器连接的U形管左侧支管水-水银交界面作等压面1-1,2-2, 有P = Pa-Pi = Pb- Ph20g也+小 + Pn8Sh -Pi = Pi = pA- Pb=凡 - pH、o)gh = (13600-1000)x9.8
5、x0.15 = 18522P。3-4取水与水银交界面为等压面11,2-2,那么有Pi = Pa- Ph20g8 - 4)+ 0.g( - %)Pi = PaP=P2=Pa = PiHgggg P/og也一 %)= 33352.2PaPAe = Pa-Pa= P出gQh -4)一 A/20g(p-%)= 67972.8P43-5由题意知圆柱形容器盖底部的压强为p = - = -7 = 46082.8&rb d/, + 4 Ml + Ph9gh2=为泗u Pb+P“gh+PH,ogh n/1H = 0.4/7?丽g3-7由题意，有Pe + Poilgh + P/Og%= PHgg也 + h2- h
6、)Pe = Pgg( +)- P,g% 必地=460603-9设两种液体分界面上升到0-0位置时，A中液面下降了 hl, B中液面上升 了 h2,分界面在0-0线上时。A中压强为pi, B中压强为p2,分界面在0-(丫线上时。A中压强为p；, B中压强为p；,那么有分界面在0-0时口+。田乩=p?+p2gH 2Ap = 0n Pl 2 = = P2gH2 -PigH1=0分界面在O-0时，4=鱼=生竽/苧 = 2.8由等压面方程有p： + Rg(H -/?, -/?) = p； + p2g(H?+ h2 -/?)p = p - Pl = P2g(H2 + h? -h)gh-Pg(H -h)=p
7、2gH2 - pxgHx + p2g(h2 - h) + pg(h +/?) = 156.4出310取各分界面为等压面，从左往右依次为11, 2-2, 3-3P= PP/o 虱 H-/) +Pl=P2+pHgg(k-%)2 = 3一夕式追他-4)3 =几十以济(4一%)= =Pa + 夕那(4一 4)一 PH,og(h - 4)+ 夕那(色一 4)一 夕20g(4 - %) =366121&3-12取U形管玻璃管右端面作z轴铅直向上为正，x轴水平向右为正A处自由液面等压面方程为九gB处自由液面等压面方程为4=-44gA/1 = hA-hB=-(xA- xB) = 0.0255m g3-14设绳
8、子的张力为Ft,由牛顿第二运动定律，有对容器 m 1, F, -(/Hjg + pb2h) f = (fn + pb2h)a(a)对载荷 m2，m2g - Ft = m2a(b)由(a)式+ (b)式，整理得_ m2g-(mg + pgb2h)f _ 25 x9.8- (4x9.8 +1 OOOx 9.8x 0.22 x 0.15)x03 ni +m2+ pb2h4 +25 +1000x0.22 x0.15=6.16m/s2在容器中以水面中心为原点建立坐标系，z轴向上，x轴向右。此时等压面方程为p = -p(ax+ gz) + C当 x=0, z=0 时，p=0, 所以 C=0所以自由液面方程
9、为z = -xg在x=-b/2处，z=H-h,代入自由液面方程，有rr , a h 八，6.16 0.2 八-/ = /? + = 0.15 += 0.213机&29.8 23-16 (1)设水正好不溢出时所形成的旋转抛物面底部到容器顶端的距离为ho, 此时以旋转抛物面最底端为坐标原点，X轴水平向右，Z轴竖直向上建立坐标轴 旋转前后容器中水的体积不变，那么有%=2(-4)= 0.4m压强分布为(孚 z) + C2g在自由液面中心点处有r= 0,z = 0,p=(V.C = 0自由液面压强分布为pe = 0g(孚 -z)2g在自由液面与容器右端器壁相交处有%=g，Zo = 0.4, pei)=
10、o,.-. (O =伍 = 2%on = 3。我嬴/ = 178.377 min/o(2)刚好露出容器底面时，以底面中心点处为坐标原点，x轴水平向右，z轴竖直向上建立坐标轴，此时等压面方程为cerr2Pe = P8(z) + C2g在自由液面中心点处有r= 0,z = 0,p0,. = ()自由液面压强分布为Pp= P&(=-Z)2g在自由液面与容器右端器壁相交处有q=4,Zo = H,p,，o= 0,. 0 =可力=2%on = 30j2gz/ = 99.4/7 min/o如果此时容器静止，那么水由转动到静止过程中体积保持不变,7td2 rr I 71 d2 - 7Vd2 ,HH =h、42
11、 44 lh = H/2 = 0.25m3-18取容器顶盖中心点处为坐标原点，x轴水平向右，z轴竖直向上建立坐标轴, 此时顶盖上压强分布为(o2r2P4,= Pg(Fz) + C2g2 2由己知，有“= 0.43, z0 = 0, pc = pgh,:.C =2g顶盖上压强分布为几=pg 孚 + (pgh- !L) =丁1+ h)2g22g顶盖所受的总压力为八.力”小(0中一。力+)21心=迎一也” JoJo2g4g 2g据题意，有尸=。=贮 一瓶十人 4g 2g .)_ 2乃/ /60代入数值，得 = 427厂/min 3.20取斜壁与自由液面交点为原点o, x轴沿斜壁向下，y轴垂直斜壁向上
12、 Fp = pghcA = pgxe sin anr = 1000 x 9.8 x (1 + 0.25) x sin 60 x 3.14 x 0.25? =2082N=(。+ -)+= 1.263?23-24过半球两端点作自由液面延长面的投影面，获得压力体ABEF作用在左半球和右半球的水的水平分力大小相等方向相反，所以作用于半球水的 总压力的水平分力为0,作用于半球上水的总压力为竖直分力。P 一 VvMBN =嗅VvMB.Vsin = 0.625 = cos = 0.78242Vmabn = r2cos -)213/? -(/?-/? cos )D乙乙FP = FP= =0 g%=pg (/?3 一/ 一 ( R 一 R cos y 3 R 一 ( R 一 R cos y) = -1.2936此时作用于球体上水的总压力方向向下 所以据题意有T-K，-G = 0nT =,+G = l .2936 + 2.452 = 3.746N