Question

W załącznikach dodaje zadania z Hydrostatyki, bardzo mi zależy na ich rozwiązaniu gdyż od tego w większej części zależy moja ocena końcowa. Jeśli decydujesz sie na rozwiązanie, to większości zadań. Pojedyńcze rozwiązania bd raportował !

Answer 1

Witaj :)

zadanie 3.

dane:   T[K],  ρ[kg/m³],  masa molowa tlenu M=32*10⁻³kg/mol, 

......:   stała gazowa  R=8,31J/[molK],  

szukane:  p[Pa]

-----------------------

Z równania Clapeyrona:

pV = nRT.......ale n = m/M

pV = mRT/M

p = mRT/[MV] = ρRT/M

Szukana wartość ciśnienia w [Pa] czyli [N/m²] wynosi ρRT/M.

 

zadanie 4.

dane:   V[m³],  T[K],  pmax[Pa],  R=8,31J/[molK],  M=32*10⁻³kg/mol

szukane:  mmax

---------------------

p ≤ pmax

mmax*RT/[MV] ≤ pmax

mmax ≤ MVpmax/[RT]

Szukana maksymalna masa tlenu w [kg] wynosi MVpmax/[RT].

 

zadanie 5.

dane:  P=0,9N   Q=1N,   ρ=11300kg/m³

szukane:  ρx

----------------------

Z prawa Archimedesa mamy:

Fw = Q-P = ρx*g*V.......gdzie V=objętość zanurzonego kawałka ołowiu,

V = m/ρ......oraz m = Q/g -----------------> V = Q/[ρ*g]

Q-P = ρx*g*Q/[ρ*g] = ρx*Q/ρ

ρx = ρ*[Q-P]/Q = 0,1N*11300kg/m³/1N = 1130kg/m³

Szukana gęstość cieczy wynosi 1130kg/m³.

zadanie 6.
dane:   d₁=10mm,   d₂=2mm,   F₁=20N

zukane:  F₂

-------------------

W omawianej strzykawce zastosowanie ma prawo Pascala, które mówi, że ciśnienie wywierane na ciecz ( lub gaz) jest przekazywane jednakowo we wszystkich kierunkach.

Oznacza to, że ciśnienie wywierane na ciecz przez powierzchnię S₁ tłoka przez  siłę F₁ czyli p₁=F₁/S₁ jest przekazywane przez ciecz na małą powierzchnię  S₂ przekroju igły, na którą działa siła F₂ mająca rozerwać tkankę i umożliwić zastrzyk:

p₁ = p₂

F₁/S₁ = F₂/S₂......ale S₁/S₂ = [¼πd₁²]/[¼πd₂²] = [d₁/d₂]²....bo S=πr²=π[½d]²=¼πd²

F₁/S₁ = F₂/S₂

F₂ = S₂*F₁/S₁ = F₁*[d₂/d₁]² = 20N*[2mm/10mm]² = 0,8 N

Szukana siła wynosi 0,8 N.

 

zadanie 1.

dane:  Q=2,3N  ρ=1000kg/m³,   P=2N

szukane:   ρx

---------------------

Fw = Q-P = ρ*g*V = ρgm/ρx = ρQ/ρx

ρx = Qρ/[Q-P] = 2,3N*1000kg/m³/0,3N = 7666,(6)kg/m³

Szukana gęstość żelaza wynosi ok. 7667 kg/m³.

 

zadanie 2.

dane:   ρ₁=1000kg/m³,   ρ₂=13600kg/m³,   h₁=50cm,

szukane:  Δh=h-h₂

-----------------------

Za poziom odniesienia przyjmuję poziom granicy woda-rtęć i liczona względem tego

poziomu wysokość słupka rtęci w drugim ramieniu U-rurki wynosi h₂:

Δh = h₁-h₂.......ale z prawa naczyń połączonych jest: ρ₂gh₂ = ρ₁gh₁ ---> h₂=ρ₁h₁/ρ₂

Δh = h₁ - ρ₁h₁/ρ₂ = h₁*[1 -ρ₁/ρ₂] = 50cm[1- 1000/13600] = 46,32 cm

Szukana różnica poziomów rtęci wynosi 46,32 cm.

 

Semper in altum……………………………………………………………pozdrawiam :)

 

Jeśli podoba Ci się to rozwiązanie, możesz uznać je za najlepsze- wówczas otrzymasz zwrot 15% punktów wydanych na to zadanie. W przypadku 1 rozwiązania możesz to zrobić po godzinie od jego dodania.

PS. W razie wątpliwości - pytaj :)