水力學第二章答案(呂宏興 裴國霞等).doc

2-1 解： （1）pA+水H=Hh；所以 pA=Hh-水H=38.02kPa（H=13.6水） （2）測壓管長度： pA=水h 所以 h= pA/水=38.02103/9.8103=3.88m2-3 解：PA-h=pB-(h1+h2+h)+Hh1所以，pA-pB=Hh1-(h1+h2)=13.69.80.53-9.8(0.53+1.2) =53.68kPa2-6 解：pA=H(h1+h2)-(h1+h2)=13.69.80.53-9.8(0.53+1.2)=53.68kpa2-7 解： （1）左支： 絕對：pc=p0+h0=86.5+9.82=106.1kPa （2）右支： pc=pa+水h； h=（pc-pa）/水=（106.1-9.8）/9.8=0.827m2-8 解：pA=0.6pa=0.698=58.8kpa （1）左支：pA=h1 h1=pA/=58.8/9.8=6m （2）右支：pA+h=Hh2 h2=（pA+h）/H=0.456m2-10 解：設(shè)管嘴內(nèi)的絕對壓強為p,則 p+h= pa Pv=pa- p=h=9.80.6=5.886kpa2-12 解：(1)設(shè)容器底部面積為S，相對壓強為P，對容器底部進行受力分析： 由牛頓第二定律：F=ma；-（P+G)=-ma 所以得出 ps+sh=sha p=ha -h=h/ga-h=h(a/g-1) p=9.82(4.9/9.8-1)=-9.8kN/ (2)相對壓強為0 p=h(1-a/g)=0 由式可知 a/g-1=0 a=g=9.8m/s2時，p=02-14 2-16 解：下游無水時，h1=1.2m，h2=1.85m，b=3m（1） 求靜水總壓力P 方法10 ：P=b=1/2h1+(h1+h2)ABb=1/29.8(21.2+ 1.85)2.143=133.7kN 方法20 ：P=hcA=(h1+h2/2)ABb=133.7kN （2）計算P的作用點D的位置：e=l/3（2h1+h2）/（h1+h2）=0.915m（其中h=h1+h2） （3）計算T: 因為Ma=0 則： PAC+GAOcos600 其中：AC=AB-e=2.14-0.915= AO=AB/2 133.7(2.14-0.915)+9.82.14/21/2=T2.141/2 所以 T=158kN下游有水時，AB=2.14,b=3m，pA=h1=9.81.2=11.76kPa，pA=pB(1) 靜水總壓力P左=hc1A1=9.8(h1+h2/2）ABb=P1=133.7kN（其中hc1=h1+h2/2 A1=ABb） e1=0.915m P右=hc2A2=9.8h2/2ABb=P2=58.2kN（其中hc2=h2/2） e2=l/3=2.14/3=0.71m（2） 因為Ma=0 P1(AB-e1）+GAOcos600=TABcos600+P2(AB-e2) T=80.2kN2.18已知：H=3m,b=5m,R=4.3m,=450 求P及作用點H=Rsin450=4.3=3m(1) 水平分力：Px=heAx=9.81.535=220.5(KN)(2) 鉛垂分力：Pz=v=b=9.81.1435=56.01(KN)其中：=S梯OABCS扇OAC=8.47.257=1.143S梯OABC=0.54.3+（4.3-3）3=8.4S扇OAC=R2=3.144.32=7.257（3） P=227.5（KN）（4） P與水平面的夾角： =arctan=arctan=14.250=140152-192-20 解:已知b=10m，k=8m（1） 夾角計算： Sin1=（173-170）/8=3/8=0.375（cos1=550.5/8）1=22.020 Sin2=（170-165）/8=5/8=0.625（cos2=0.781） 2=38.680（2） 水平方向水壓力Px:(閘門寬b=10m) 公式：Px=hcAx=9.84810=3136kN（另法：Px=1/29.88810=31363136kN）（3） 垂直方向水壓力Pz=V 關(guān)鍵計算壓力體體積V=三角形ofc（11.12）+扇形ocd（33.88）-梯形ofed（34.36）b 所以 V=（11.12+33.86-34.36）10=10.63610=106.36m Pz=V=9.8106.36=1042.33kN（4） 總壓力P:P=(Px2+Pz2)=3304.7kN作用方向=arctan1042.3/3304.7=17.510P與水平面夾角17.510，且過o點。2.24解：已知ABCD寬度b=5m（1）作用于BC弧上的水平分力：（兩種方法）壓力圖法：Px=b=H2Rb=9.81215=98(KN)分析法：Px左=hc左Ax=9.8(H+R)(2Rb)=9.8225=196(KN)Px右=hc右Ax=9.8R2Rb=9.8125=98