Bài giảng Chuyên đề Vật lý 10 - Chương 5: Chủ đề 2 trình bày về sự chảy thành dòng của chất lỏng và chất khí - định luật Béc-Nu-Li. Nội dung chính trong bài này gồm có: Hệ thức giữa tốc độ và tiết diện trong một ống dòng – Lưu lượng chất lỏng, định luật Bec-nu-li, đo áp suất tĩnh và áp suất động, đo vận tốc chất lỏng - ống Ven-tu-ri, đo vận tốc máy bay nhờ ống pi-tô,... Mời các bạn cùng tham khảo.
Chương 5: CƠ HỌC CHẤT LƯU Chủ đề 1: Áp suất thuỷ tĩnh, nguyên lí Pascan Chủ đề 2: Sự chảy thành dòng, định luật Bec-nu-li Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 01689.996.187 I Kiến thức: Hệ thức tốc độ tiết diện ống dòng – Lưu lượng chất lỏng - Trong ống dòng, tốc độ chất lỏng tỉ lệ nghịch với tiết diện : v1 S = v S1 hay v1S1 = v2 S = A A gọi lưu lượng chất lỏng - Khi chảy ổn định , lưu lượng chất lỏng ống dòng số Định luật Bec-nu-li - Ống dòng nằm ngang : Trong ống dòng nằm ngang tổng áp suất tĩnh áp p + ρv = const suất động điểm số : Trong : * p áp suất tĩnh * ρv áp suất động p + ρv áp suất tồn phần * - Ống dịng khơng nằm ngang(Nâng cao) : p + ρv + ρg z = const Trong : z tung độ điểm xét Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 01689.996.187 I Kiến thức: Đo áp suất tĩnh áp suất động Ống a : đo áp suất tĩnh Ống b : đo áp suất toàn phần A b h1 h2 Đo vận tốc chất lỏng - ống Ven-tu-ri v= 2s ∆p ρ (S − s ) Trong : S ; s hai tiết diện ống Ven-tu ri ρ khối lượng riêng chất lỏng ∆ p hiệu áp suất tĩnh hai tiết diện S s Đo vận tốc máy bay nhờ ống pi-tô v= 2∆p ρ kk = ρg∆h ρ kk Trong : ∆h độ chênh lệch mức chất lỏng hai nhánh, tương ứng với độ chênh lệch áp suất ∆p ρ khối lượng riêng chất lỏng nhánh ρ kk khối lượng riên khơng khí bên ngồi Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 01689.996.187 Chủ đề 2: SỰ CHẢY THÀNH DÒNG - ĐỊNH LUẬT BÉC-NU-LI II CÁC DẠNG BÀI TẬP VÍ DỤ MINH HOẠ VD1: Nước có khối lượng riêng 1000 kg/m3 chảy qua ống nằm ngang thu hẹp dần từ tiết S diện S1 = 12cm đến S = Hiệu áp suất chổ rộng chổ hẹp 4122 Pa Lưu lượng nước ống bao nhiêu? HD: S1 v S = v S → v = v = 2v1 2 • Áp dụng cơng thức lưu lượng chất lỏng : 1 S • Vận dụng phương trình Béc-nu-li cho ống dịng nằm ngang : 1 2 p1 + ρv12 = p + ρv22 ⇒ ∆p = p1 − p = ρ (v2 − v1 ) = ρv1 2 2 -3 ⇒ A= S1.v1 =2.10 m /s Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 01689.996.187 Chủ đề 2: SỰ CHẢY THÀNH DÒNG - ĐỊNH LUẬT BÉC-NU-LI II CÁC DẠNG BÀI TẬP VÍ DỤ MINH HOẠ VD2: Một ống dẫn nước vào tầng có đường kính d, tốc độ nước 1,5 m/s áp suất 2.105 Pa Sau ống thắt hẹp dần đến đường kính d/4 lên đến tầng lâu cao m so với tầng Biết khối lượng riêng nước 1000 kg/m3 lấy g = 10 m/s2 Áp suất nước tầng lâu ? S1 v S = v S → v = v 1 2 HD: - Gọi tốc độ nức tầng lầu v2 : S = m/s - Áp dụng phương trình Béc-nu-li cho ống dịng khơng nằm ngang : p1 + ρv1 + ρgz1 = p2 + ρv 22 + ρgz 2 Biến đổi biểu thức ý z2 – z1 Kết : p2 = 1,33.103 Pa tìm p2 Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 01689.996.187 Chủ đề 2: SỰ CHẢY THÀNH DÒNG - ĐỊNH LUẬT BÉC-NU-LI II CÁC DẠNG BÀI TẬP BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu Một bình hình trụ đường kính 10cm mặt đáy có khoét lổ tiết diện 1cm2 Người ta cho nước chảy qua bình với lưu lượng 1,4.10 − m3/s a) Xác định tốc độ dòng nước mặt thống bình lổ đáy bình ? b) Xác định chiều cao cột nước cần đưa vào bình để có lưu lượng chảy trên? Đs: a) 17,8.10−3m/s ; 1,4 m/s b) 10cm Câu Trong ống nằm ngang, tiết diện 10 cm2 chất lỏng có vận tốc 3m/s Để chất lỏng đạt vận tốc m/s ống phải có tiết diện bao nhiêu? Đs 6.10-4 m2; Câu Một ống nước nằm ngang có đoạn bị thắc Biết tổng áp suất động áp suất tĩnh điểm có vận tốc 10 (m/s) 8.104 Pa Với khối lượng riêng nước 1000 kg/m3 áp suất tĩnh điểm Đs 3.104 Pa Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 01689.996.187 Chủ đề 2: SỰ CHẢY THÀNH DÒNG - ĐỊNH LUẬT BÉC-NU-LI II CÁC DẠNG BÀI TẬP BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu Trong ống nằm ngang vị trí có tiết diện S =8cm2 nước có vận tốc 5m/s vị trí thứ hai có diện tích 5cm2 có áp suất 2.105N/m2 lưu lượng nước qua ống Đs.0,24m3/p Câu Dùng ống Ven- tu -ri để đo vận tốc chất lỏng Tìm vận tốc phần ống to, biết khối lượng riêng chất lỏng ρ =0,85 103 kg/m3, tiết diện phần ống to lần phần ống nhỏ, độ chênh cột thuỷ ngân ∆p = 15mmHg Đs 56cm/s Câu Dùng ống pi-tô để đo tốc độ máy bay Biết khối lượng khơng khí ρKK = 1,3 kg/m3, khối lượng thuỷ ngân ρHg = 13,6 103 kg/m3 gia tốc g = 9,7 m/s2 độ chênh cột thuỷ ngân h =15cm Tốc độ máy bay Đs: 628 km/h Câu Trong máy ép dùng chất lỏng, lần píttơng nhỏ xuống đoạn h =0,2m píttơng lớn nâng lên đoạn H = 0,01m Nếu tác dụng vào pittông nhỏ lực f = 500N lực nén lên pittơng lớn lực F có độ lớn là: Đs.10000N Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 01689.996.187 ... Béc-nu-li cho ống dòng nằm ngang : 1 2 p1 + ρv 12 = p + ρv 22 ⇒ ∆p = p1 − p = ρ (v2 − v1 ) = ρv1 2 2 -3 ⇒ A= S1.v1 =2 .10 m /s Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 01689.996.187 Chủ đề. .. p2 + ρv 22 + ρgz 2 Biến đổi biểu thức ý z2 – z1 Kết : p2 = 1,33 .103 Pa tìm p2 Vu Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 01689.996.187 Chủ đề 2: SỰ CHẢY THÀNH DÒNG - ĐỊNH LUẬT BÉC-NU-LI... Dinh Hoang - lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com 01689.996.187 Chủ đề 2: SỰ CHẢY THÀNH DÒNG - ĐỊNH LUẬT BÉC-NU-LI II CÁC DẠNG BÀI TẬP VÍ DỤ MINH HOẠ VD1: Nước có khối lượng riêng 100 0 kg/m3