Допомога у написанні освітніх робіт...
Допоможемо швидко та з гарантією якості!

Фізичні рохрахунки

КонтрольнаДопомога в написанніДізнатися вартістьмоєї роботи

Прямокутний вертикальний щит шлюзової камери, що перегороджує канал шириною, а = 4 м, знаходиться у пазах. Вага щита Р = 4,9 кН, коефіцієнт тертя в пазах м = 0.5. Визначити зусилля, потрібне для підняття щита, якщо глибина води з одного боку щита h1= 3 м, а з другого h2= 1 м. Визначити довжину екранної сталевої труби в топці сучасного котла, якщо нижній край колектора, до якого підключено екранні… Читати ще >

Фізичні рохрахунки (реферат, курсова, диплом, контрольна)

№ 1.005.

Підйомний кран потрібно перемістити у найкоротший термін на відстань L. Кран можна розганяти або уповільнювати його рух лише з однаковим сталим прискоренням а, підтримуючи потім рівномірний рух або стан спокою. Половину відстані кран рухається рівномірно. Якої максимальної швидкості може набути підйомний кран, щоб виконати таку вимогу?

Рішення.

L Записуємо формулу зв’язку шляху і початкової та.

а кінцевої швидкості руху:

L2 = ½ L.

Sтах —? В першому випадку: V0 = 0; V = V тах; S =1 тоді:

Весь шлях можна розділити на три частини:

— рівноприскорений з прискоренням а;

— рівномірний (або стан спокою);

— рівносповільнений з прискоренням а.

Тоді:

L = L1 + L2 + L3

Звідси.

; ;

Відповідь: Максимальна швидкість яку може набрати підйомний кран за даних умов дорівнює.

№ 1.050.

На рисунку наведено спрощену схему кривошипно-шатунного механізму двигуна внутрішнього згоряння. Розрахувати силу тяги у момент, коли точка, А лежить на одній вертикалі з віссю ведучого колеса. Тиск газів у циліндрі Р, площа поршня S, радіус ведучого колеса R, а відстань ОА = r. Масою кривошипно-шатунного механізму знехтувати.

S.

Р ОА = r.

ОВ.

F -?

Сила тяги у момент коли точка, А лежить на одній вертикалі з віссю ведучого колеса позначена на малюнку; - F1. Вона є проекцією сили F.

F1 = F · соs б.

і утворює обертальний момент м = F1 · r.

Сила F2 не утворює обертального моменту, тому що її плече відносно точки О дорівнює нулю.

Сила F заходиться, з умови, що тиск у циліндрі Р,.

Рст = 1.25 · 8.3/333 = 124 · 103Па? 1.2· 105Па.

28· 10-3

№ 1.125.

Прямокутний вертикальний щит шлюзової камери, що перегороджує канал шириною, а = 4 м, знаходиться у пазах. Вага щита Р = 4,9 кН, коефіцієнт тертя в пазах м = 0.5. Визначити зусилля, потрібне для підняття щита, якщо глибина води з одного боку щита h1= 3 м, а з другого h2= 1 м.

а = 4 м Р = тg=4.9· 103Н м = 0.5.

h1= 3 м.

h2= 1 м.

F -?

Зусилля, яке потрібно прикласти щоб підняти щит по пазах шлюзової камери:

F = тg +2 Fтр

Де тg — сила тяжіння, прикладена до щита;

Fтр — сила тертя, яка виникає при русі щита вгору.

Fтр = м · N,.

де N — сила тиску;

Сила тиску пов’язана з тиском води з одного боку Р1 стовпчика води h1, та з другого Р2 відповідно h2 :

Тобто,.

Р1=F1 / S1; Р2=F2 / S2

Р1= сg h1; Р2= сg h2

N = F1 — F2 = Р1 S1 — Р2 S2

N = сg h1 S1 -сg h2S2 = сg ch1 · h1 · a — ch2h1 · - h2

N = сg ch12 a — h1h2 a + h22a = сgac h12+ h22 — h1 h2

Тоді сила:

F = тg +2 мсgа (h12+ h22 — h1 h2).

F = 4.9 · 103 + 2 · 0.5 · 104 (9+1−3)? 285 · 103 Н Відповідь: необхідне зусилля для підіймання щита? 285 · 103 Н.

№ 1.145.

Каналом зрошувальної системи з радіусом закруглення R — 30 м і шириною L — 3 м тече вода. Два манометри, що містяться в одній горизонтальній площині біля зовнішньої і внутрішньої стінок каналу, дають покази, що відрізняються на р = 400 Па. Чому дорівнює швидкість води у каналі?

R = 30 м.

L — 3 м.

Р = 400Па.

S = 103кг/м3

V — ?

Різниця у показах манометрів дає значення додаткового тиску який створюється на повороті каналу за рахунок додаткової сили:

Р = Fдод / Sв = т V2/ R Sв (1).

де Fдод = т V2/ R — додаткова сила;

V — швидкість води у каналі;

Sв — площа внутрішньої поверхні бічної стінки каналу;

т = с · V (2).

— маса води яка протікає через поворот;

де V — об'єм води;

с — густина води.

Підставляємо (2) в (1).

Р = т V2/ R Sв= с · V · V2/ R Sв (3).

Об'єм води на повороті каналу:

V = Sв · L.

Тоді формула (3) матиме вигляд:

Р = с V2· V / R Sв = с V2· Sв · L / R Sв = с V2 · L / R.

Звідки:

S = = = =2м/с Відповідь: швидкість води у каналі дорівнює 2м/с.

№ 2.030.

Яка кількість теплоти потрібна для нагрівання повітря в кімнаті розмірами 2,5x5x3 м3 при початковому тиску 760 мм рт. ст.;а) від 0 °C до 1 °C; б) від 17 °C до 18 °C? Теплоємність при сталому тиску 1005,6 Дж/(кг · К)і показник адіабати 1,4.

V= 2,5 · 5 · 3= 37,5 м3 Кількість теплоти, яка потрібна для а) t1 = 0 °C = 273К прогрівання повітря знаходиться:

t2 = 1 °C = 274К Д Q — Сн т Д t.

б) t1 = 17 °C = 290К де Сн — молярна теплоємність при.

t2 = 18 °C = 291К сталому об'ємі;

Р= 105 Па тоді Q = СV /м · т Д t,

Ср = 1005,6 Дж/(кг · К) де СV — теплоємність яка пов’язана г = 1.4 з теплоємністю при сталому тиску.

співвідношенням:

Q1; Д Q2 —? г = Ср / СV Сн = Ср / г.

Отже.

Д Q = Ср / г · т /м · Д t.

Для знаходження відношення т /м скористаємось рівнянням Менделєєва-Клапейрона р V = т /м · R Т; т /м = RV /RТ.

підставляємо у Д Q.

Д Q = RV /RТ · Ср / г · Д t.

а) Д Q1 = Д Q1 = 1.18 мДж б) Д Q2 = Д Q1 = 1.1 мДж Відповідь: Для прогрівання повітря в кімнаті необхідно використати таку кількість тепла а) Д Q1 = 1.18 мДж б) Д Q1 = 1.1 мДж.

№ 2.045.

За допомогою тягоміра з похилою трубкою визначити абсолютний тиск у газоході котельного агрегату. Рідина, що використовується у тягомірі являє собою спирт з густиною 800 кг/м3. Відлік по похилій шкалі АВ дорівнює 200 мм, кут нахилу трубки до горизонту 30°. Барометричний тиск становить 99 085Па, температура 0 °C.

с = 800 кг/м3

АВ = 200 мм = 0.2м б = 30°.

Ра = 99 085Па.

t = 0 °C Д Р — ?

Абсолютний тиск у газоході (Д Р) дорівнює різниці атмосферного тиску (Ра) і тиску у газоході (Р):

Д Р = Ра — Р (1).

Внаслідок цієї різниці спирт піднімається по похилій трубці тягоміра на висоту, тобто:

Д Р = Ра — Р = сg h (2).

Висота h дорівнює:

h = АВ · sіп б.

Д Р = сg h = сg · АВ · sіп б.

Д Р = сg · АВ · sіп 30о = 800 · 10 · 0.2 · 0.5 = 800Па.

Відповідь: Абсолютний тиск у газоході буде дорівнювати ДР = 800Па.

№ 2.103.

Стан вологого повітря, що засмоктується двигуном, характеризується температурою 25 °C і відносною вологістю 80%. Барометричний тиск становить 9,908· 103Па. Знайти парціальний тиск пари у повітрі і вміст вологи в ній.

t = 25 °C = 298К 1) Відносна вологість повітря це.

В = 80% відношення порціонального тиску парів.

м = 18 · 10-3 кг/моль води при температурі t до тиску насичених парів води при тій самій температурі.

Р —? В = Рt / Рп(t) · 100%.

Тиск насичених парів води при t = 25 °C беремо з таблиці:

Рп (25 °С) = 3165Па.

Тоді порціональний тиск при t = 25 °C буде:

Р (25 °С) = В · Р (25 °С) / 100%.

Р = 80 · 3165 / 100 = 2532 (Па).

2) Вміст вологи — це густина води на t парів при температурі 25 °C. До парів води можна застосовувати рівняння Менделєєва-Клапейрона:

РV = т /м · R Т;

якщо т = сV, то.

РV = сV /м · R Т;

тоді;

с= РМ / R Т.

с = = 18.4 · 10-3 кг/м3

Відповідь: Порціональний тиск пари у повітрі дорівнює 2532Па. Вміст вологи — 18.4 · 10-3 кг/м3

№ 2.135.

Визначити довжину екранної сталевої труби в топці сучасного котла, якщо нижній край колектора, до якого підключено екранні труби, опустився на 9 см. Різниця температур металу труби у холодному й гарячому станах становить 340 °C.

б = 1.06 · 10-5 К-1 Позначимо довжину екранної стале.

l = 9 см = 9· 10-2м вої трубки в точці котла через l.

t = 340 °C Нижній край колектора опустився на Д l за рахунок видовження сталевої трубки під час нагрівання.

l =?

Запишемо формулу для відносного видовження трубки:

Д l / l = б Дt (1).

де.

б — температурний коефіцієнт розширення сталі;

Дt — різниця температур металу труби у холодному і гарячому станах.

З формули (1) знаходимо:

l = Д l / б Дt = = 25 см Відповідь: Довжина екранної сталевої трубки дорівнює 25 см.

Показати весь текст
Заповнити форму поточною роботою