Γ΄ Λυκείου Μηχανική ρευστών

Η δεξαμενή του παρακάτω σχήματος περιέχει νερό πυκνότητας ρ=103kg/m3 σε ύψος h=4m. Στο κάτω μέρος της δεξαμενής υπάρχει οριζόντιος σωλήνας σταθερής διατομής Α₁=4cm², κλειστός με στρόφιγγα στο άκρο του Γ. Στο σημείο Β του πλευρικού σωλήνα υπάρχει ανοικτός κατακόρυφος σωλήνας, ΒΔ μήκους 2h, εμβαδού διατομής Α₂, στον οποίο το νερό ανεβαίνει στο ίδιο ύψος h με αυτό της δεξαμενής. 

Α)  Να εξηγήσετε γιατί το νερό ανεβαίνει στο ίδιο ύψος στον σωλήνα.

Στη συνέχεια κλείνουμε τον κατακόρυφο σωλήνα ΒΔ και ανοίγουμε τη στρόφιγγα στο σημείο Γ οπότε το νερό αρχίζει να εκρέει. Με τη βοήθεια μιας βρύσης διατηρούμε σταθερή τη στάθμη της δεξαμενής στο ύψος h. Ζητείτε να υπολογίσετε:

Β) τη παροχή της βρύσης

Γ) τη πίεση του νερού στη βάση Β του κατακόρυφο σωλήνα

Δ)  κατά πόσο θα κατέβει η στάθμη του νερού στον κατακόρυφο σωλήνα

Ε)  πόση θα γίνει η πίεση του αέρα στον κατακόρυφο σωλήνα

Δίνεται g=10m/s2 και P_atm=105N/m2. H θερμοκρασία του αέρα να θεωρηθεί σταθερή,

και για την ισόθερμη μεταβολή ισχύει PV=σταθερή.

 

  

Για να δείτε τη λύση πατήστε εδώ.