流體的運(yùn)動(dòng)詳細(xì)答案

1、習(xí)題2-1一水平圓管，粗處的直徑為8cm，流速為1ms1，粗處的直徑為細(xì)處的2倍，求細(xì)處的流速和水在管中的體積流量2-2將半徑為2cm的引水管連接到草坪的灑水器上，灑水器裝一個(gè)有20個(gè)小孔的蓮蓬頭，每個(gè)小孔直徑為0.5cm如果水在引水管中的流速為1ms1，試求由各小孔噴出的水流速度是多少？2-3一粗細(xì)不均勻的水平管，粗處的截面積為30cm2，細(xì)處的截面積為10cm2用此水平管排水，其流量為3×103m3s1求：(1)粗細(xì)兩處的流速；(2)粗細(xì)兩處的壓強(qiáng)差2-4水在粗細(xì)不均勻的管中做定常流動(dòng)，出口處的截面積為10cm2，流速為2ms1，另一細(xì)處的截面積為2cm2，細(xì)處比出口處高0.1m

2、設(shè)大氣壓強(qiáng)P0105Pa，若不考慮水的黏性，(1)求細(xì)處的壓強(qiáng)；(2)若在細(xì)處開(kāi)一小孔，水會(huì)流出來(lái)嗎？習(xí)題2-6習(xí)題2-52-5一種測(cè)流速（或流量）的裝置如2-5圖所示密度為的理想液體在水平管中做定常流動(dòng)，已知水平管中A、B兩處的橫截面積分別為SA和SB，B處與大氣相通，壓強(qiáng)為P0若A處用一豎直細(xì)管與注有密度為'(<')的液體的容器C相通，豎直管中液柱上升的高度為h，求液體在B處的流速和液體在管中的體積流量 2-6用如圖2-6圖所示的裝置采集氣體設(shè)U形管中水柱的高度差為3cm，水平管的橫截面積S為12cm2，氣體的密度為2kgm3求2min采集的氣體的體積 2-7一開(kāi)口大

3、容器底側(cè)開(kāi)有一小孔A，小孔的直徑為2cm，若每秒向容器內(nèi)注入0.8L的水，問(wèn)達(dá)到平衡時(shí)，容器中水深是多少？2-8設(shè)37時(shí)血液的黏度=3.4×103Pas，密度=1.05×103kgm3，若血液以72cms1的平均流速通過(guò)主動(dòng)脈產(chǎn)生了湍流，設(shè)此時(shí)的雷諾數(shù)為1000，求該主動(dòng)脈的橫截面積2-9體積為20cm3的液體在均勻水平管內(nèi)從壓強(qiáng)為1.2×105Pa的截面流到壓強(qiáng)為1.0×105Pa的截面，求克服黏性力所作的功2-10某段微血管的直徑受神經(jīng)控制而縮小了一半，如果其他條件不變，問(wèn)通過(guò)它的血流量將變?yōu)樵瓉?lái)的多少？2-11假設(shè)排尿時(shí)，尿從計(jì)示壓強(qiáng)為5.33&#

4、215;103 Pa的膀胱經(jīng)過(guò)尿道后由尿道口排出，已知尿道長(zhǎng)4cm，體積流量為21cm3s1，尿的黏度為6.9×104 Pas，求尿道的有效直徑2-12某條犬的一根大動(dòng)脈，內(nèi)直徑為8mm，長(zhǎng)度為10cm，流過(guò)這段血管的血流流量為1cm3s1，設(shè)血液的黏度為2.0×103Pas求：(1)血液的平均速度；(2)這段動(dòng)脈管的流阻；(3)這段血管的血壓降落2-13設(shè)某人的心輸出量為8.2×105 m3s1，體循環(huán)的總壓強(qiáng)差為1.2×104Pa，試求此人體循環(huán)的總流阻(也稱(chēng)總外周阻力)2-14液體中有一空氣泡，其直徑為lmm，密度為1.29 kgm3，液體的密度為

5、0.9×103 kgm3，黏度為0.15Pas求該空氣泡在液體中上升的收尾速度 2-15一個(gè)紅細(xì)胞可近似看為一個(gè)直徑為5.0×106m、密度為1.09×103kgm3的小球設(shè)血液的黏度為1.2×103Pas，密度為1.03×103kgm3試計(jì)算該紅細(xì)胞在37的血液中沉淀2cm所需的時(shí)間如果用一臺(tái)加速度為106g的超速離心機(jī)，問(wèn)沉淀同樣距離所需時(shí)間又是多少？2-1一水平圓管，粗處的直徑為8cm，流速為1ms-1，粗處的直徑為細(xì)處的2倍，求細(xì)處的流速和水在管中的體積流量解：（1）已知：d1=8cm，v1=1ms-1，d1= 2d2求：v2=？，Q=

6、？根據(jù)連續(xù)性方程，有，代入已知條件得（2）水的體積流量為2-2將半徑為2cm的引水管連接到草坪的灑水器上，灑水器裝一個(gè)有20個(gè)小孔的蓮蓬頭，每個(gè)小孔直徑為0.5cm如果水在引水管中的流速為1ms-1，試求由各小孔噴出的水流速度是多少？解：已知：總管的半徑r1=2cm，水的流速v1=1ms-1；支管的半徑為r2=0.25cm，支管數(shù)目為20求：v2=？根據(jù)連續(xù)性方程，有，代入數(shù)據(jù)，得從而，解得小孔噴出的水流速度2-3一粗細(xì)不均勻的水平管，粗處的截面積為30cm2，細(xì)處的截面積為10cm2用此水平管排水，其流量為3×10-3 m3s-1求：(1)粗細(xì)兩處的流速；(2)粗細(xì)兩處的壓強(qiáng)差解：

7、已知：S1=30cm2，S2=10cm2，Q=3×10-3 m3s-1求：(1) v1=？，v2=？；(2) P 1-P2=？（1）根據(jù)連續(xù)性方程，得（2）根據(jù)水平管的伯努利方程，得粗細(xì)兩處的壓強(qiáng)差2-4水在粗細(xì)不均勻的管中做定常流動(dòng)，出口處的截面積為10cm2，流速為2ms-1，另一細(xì)處的截面積為2cm2，細(xì)處比出口處高0.1m設(shè)大氣壓強(qiáng)P0105Pa，若不考慮水的黏性，(1)求細(xì)處的壓強(qiáng)；(2)若在細(xì)處開(kāi)一小孔，水會(huì)流出來(lái)嗎？解：(1) 已知：S1=10cm2，v1=2ms-1，S2=2cm2，P1= P0105Pa，h2-h1=0.1m求：P2=？根據(jù)連續(xù)性方程S1v1=S2v

8、2，得第二點(diǎn)的流速又根據(jù)伯努利方程，得第二點(diǎn)的壓強(qiáng)(2) 因?yàn)?，所以在?xì)處開(kāi)一小孔，水不會(huì)流出來(lái)習(xí)題2-52-5一種測(cè)流速（或流量）的裝置如右圖所示密度為的理想液體在水平管中做定常流動(dòng)，已知水平管中A、B兩處的橫截面積分別為SA和SB，B處與大氣相通，壓強(qiáng)為P0若A處用一豎直細(xì)管與注有密度為'(<')的液體的容器C相通，豎直管中液柱上升的高度為h，求液體在B處的流速和液體在管中的體積流量解：根據(jù)水平管的伯努利方程和連續(xù)性方程，解得B處的流速又由豎直管中液柱的高度差，可知，因而B(niǎo)處的流速為進(jìn)而得水平管中液體的體積流量為習(xí)題2-62-6用如下圖所示的裝置采集氣體設(shè)U形管中水柱

9、的高度差為3cm，水平管的橫截面積S為12cm2，氣體的密度為2kgm-3求2min采集的氣體的體積解：根據(jù)水平管的伯努利方程，因彎管處流速v2，因此上式可化為，又由U形管中水柱的高度差知1、2兩處的壓強(qiáng)差為，聯(lián)立上面兩式，解得氣體的流速2min采集的氣體的體積為2-7一開(kāi)口大容器底側(cè)開(kāi)有一小孔A，小孔的直徑為2cm，若每秒向容器內(nèi)注入0.8L的水，問(wèn)達(dá)到平衡時(shí)，容器中水深是多少？解：已知： Q=0.8L，r2=1cm根據(jù)連續(xù)性方程Q=S1v1=S2v2，可得小孔處的流速又因容器的截面積S1遠(yuǎn)大于小孔的截面積S2，所以v10根據(jù)伯努利方程 因容器上部和底部小孔均通大氣，故P1=P2=P01.0

10、×105Pa，將已知條件代入上式，得解得 2-8設(shè)37時(shí)血液的黏度=3.4×10-3Pas，密度=1.05×103kgm-3，若血液以72cms-1的平均流速通過(guò)主動(dòng)脈產(chǎn)生了湍流，設(shè)此時(shí)的雷諾數(shù)為1000，求該主動(dòng)脈的橫截面積解：根據(jù)雷諾數(shù)的定義，可知主動(dòng)脈的半徑，代入已知條件，得，進(jìn)一步得到主動(dòng)脈的橫截面積2-9體積為20cm3的液體在均勻水平管內(nèi)從壓強(qiáng)為1.2×105Pa的截面流到壓強(qiáng)為1.0×105Pa的截面，求克服黏性力所作的功解：根據(jù)黏性流體的伯努利方程又因?yàn)樵诰鶆蛩焦苤?，即v1v2，h1h2，因此單位體積液體克服黏性力做的功那么體

11、積為20cm3的液體克服黏性力所作的功2-10某段微血管的直徑受神經(jīng)控制而縮小了一半，如果其他條件不變，問(wèn)通過(guò)它的血流量將變?yōu)樵瓉?lái)的多少？解：根據(jù)泊肅葉定律知，其他條件不變時(shí)，體積流量與半徑的四次方成正比因此，其他條件不變，直徑縮小了一半，則通過(guò)它的血流量將變?yōu)樵瓉?lái)的1/162-11假設(shè)排尿時(shí)，尿從計(jì)示壓強(qiáng)為5.33×103 Pa的膀胱經(jīng)過(guò)尿道后由尿道口排出，已知尿道長(zhǎng)4cm，體積流量為21cm3s-1，尿的黏度為6.9×10-4 Pas，求尿道的有效直徑解：根據(jù)泊肅葉定律，體積流量得尿道的有效半徑故尿道的有效直徑為2-12某條狗的一根大動(dòng)脈，內(nèi)直徑為8mm，長(zhǎng)度為10cm

12、，流過(guò)這段血管的血流流量為1cm3s-1，設(shè)血液的黏度為2.0×10-3Pas求：(1)血液的平均速度；(2)這段動(dòng)脈管的流阻；(3)這段血管的血壓降落解：(1)根據(jù)體積流量的定義，得血液的平均速度(2) 根據(jù)流阻的定義：R=8L/pr4，可得該段動(dòng)脈管的流阻(3) 根據(jù)泊肅葉定律：，得這段血管的血壓降落2-13設(shè)某人的心輸出量為8.2×10-5 m3s-1，體循環(huán)的總壓強(qiáng)差為1.2×104Pa，試求此人體循環(huán)的總流阻(也稱(chēng)總外周阻力)解：根據(jù)泊肅葉定律，得此人體循環(huán)的總流阻2-14液體中有一空氣泡，其直徑為lmm，密度為1.29 kgm-3，液體的密度為0.9×103 kgm-3，黏度為0.15Pas求該空氣泡在液體中上升的收尾速度解：當(dāng)空氣泡在液體所受的重力、黏性阻力與浮力達(dá)到平衡時(shí)，小球速率達(dá)到最大，此后它將勻速上升，即從而得空氣泡在液體中上升的收尾速度2-15一個(gè)紅細(xì)胞可近似看為一個(gè)直徑為5.0×10-6m、密度為1.09×103kgm-3的小球設(shè)血液的黏度為1.2×10-3Pas，密度為1.03×103k