Strona39
1. Statyka płynów 8
1.1 Ciśnienie 8
a) Jakiego rodzaju naprężenie reprezentuje ciśnienie w płynie? 8
b) Podać jednostkę ciśnienia w układnie SI oraz jej wymiar. 8
c) Podać brzmienie prawa Eulera. 8
d) Podać brzmienie prawa Pascala 8
e) Ile wynosi tzw. normalne ciśnienie atmosferyczne na poziomie morza w atmosferach fizycznych? 8
f) Ile wynosi tzw. normalne ciśnienie atmosferyczne na poziomie morza w paskalach? 8
g) Ile wynosi tzw. normalne ciśnienie atmosferyczne na poziomie morza w metrach słupa wody? 8
h) Podać i objaśnić wzór na normalne ciśnienie hydrostatyczne w punkcie cieczy. 9
i) Co oznacza pojęcie ciśnienie bezwzględne w danym punkcie , ciśnienie średnie na danej powierzchni? 9
j) Co oznacza pojęcie ciśnienie piezometryczne 9
k) Jak się oblicza wysokość ciśnienia? Co ona wyraża? 9
l) Kiedy mówimy o nadciśnieniu, a kiedy o podciśnieniu? Jak wylicza się wartość podciśnienia? 10
m) Podaj zasadę działania prasy hydraulicznej. 10
1.2 Ciecz w równowadze 10
a) Zdefiniować pojęcie równowaga (spoczynek) bezwzględna cieczy. 10
b) Zdefiniować pojęcie równowaga względna cieczy. 11
c) Podać przykłady równowagi względnej 11
d) Napisać różniczkowe równanie równowagi cieczy z objaśnieniami 11
e) Udowodnić, że swobodne zwierciadło cieczy, pozostającej w spoczynku bezwzględnym, układa się poziomo. 11
f) Podać kształt powierzchni jednakowych ciśnień dla kilku różnych przypadków równowagi względnej cieczy. 12
g) Dlaczego w wirującym naczyniu z cieczą jej zwierciadło nie jest poziome? (2) 12
1.3) Parcie cieczy na powierzchnie płaskie 12
a) Zdefiniować parcie hydrostatyczne i podać w jakich jednostkach się je wyraża (2) 12
b) Podać własności wektora parcia całkowitego na ścianę płaską i sposób ich określania (kierunek, zwrot i położenie) 13
c) Przedstawić graficzną metodę obliczania siły parcia cieczy na ściany płaskie (2) 13
d) Objaśnić konstrukcję bryły parcia lub podać i objaśnić odpowiedni wzór całkowy na siłę parcia cieczy na powierzchnie płaskie (1) 13
e) Podać i opisać wzór na obliczanie siły parcia cieczy na dowolną powierzchnię płaską (3) 14
f) Jak uwzględnić przy obliczeniach parcia na daną powierzchnię sprężenie cieczy tłokiem w zamkniętym zbiorniku? (1 14
g) Co to jest środek parcia i jak wyznacza się go w oparciu o własności bryły parcia? (2 14
h) Przedstawić graficzną metodę wyznaczania położenia środka parcia dla ściany prostokątnej o zatopionej górnej krawędzi (1) 15
i) Przedstawić analityczną metodę obliczania współrzędnych środka parcia (3) 15
j) Jak uwzględnić przy obliczeniach parcia na daną powierzchnię dodatkowe działanie ciśnienia atmosferycznego 15
k) Jak uwzględnić przy obliczeniach współrzędnych środka parcia na daną powierzchnię sprężenie cieczy tłokiem w zamkniętym zbiorniku? (1) 16
1.4) Parcie cieczy na powierzchnie zakrzywione 16
a) Podać zasady obliczania składowej poziomej parcia na ściany zakrzywione (3) 16
b) Podać zasady obliczania składowej pionowej parcia na ściany zakrzywione (3) 16
c) Objaśnić konstrukcję brył parcia poziomego i pionowego lub podać i objaśnić odpowiednie wzory całkowe na poziomą i pionową składową parcia (4) 17
d) Od czego zależy zwrot wektora pionowej składowej parcia? W jakich przypadkach będzie to zwrot w górę? (1) 17
e) Wyznaczanie środka parcia na ściany krzywoliniowe(3) 17
f) Jak obliczyć wartość całkowitego parcia na powierzchnię zakrzywioną na podstawie jego składowych? (1) 18
g) Pod jakim kątem nachylony będzie do poziomu wektor parcia całkowitego? (1) 18
1.5) Równowaga ciał pływających 18
a) Co to jest siła wyporu? 18
b) Co to jest i gdzie znajduje środek wyporu? 18
c) Kiedy ciało pływające, częściowo zanurzone w cieczy jest w równowadze? 18
d) W jaki sposób oblicza się zanurzenie ciała pływającego po powierzchni? 18
e) Co to jest środek parcia? Co to jest środek wyporu? 19
f) Posługując się odpowiednim rysunkiem określić położenie punktu metacentrycznego jednostki pływającej. 19
g) Posługując się odpowiednim rysunkiem zdefiniować pojecie: metacentrum 19
h) Od czego zależy rodzaj równowagi ciała pływającego, zanurzonego częściowo? W jakim przypadku wystąpi równowaga chwiejna? 19
i) Podaj i objaśnij wzór analityczny na wysokość metacentryczną 19
j) Podać rodzaje i zdefiniować warunki równowagi ciał pływających po powierzchni. 20
k) Podać rodzaj równowagi ciała całkowicie zanurzonego, gdy jego środek wyporu znajduje się ponad środkiem ciężkości 20
l) Kiedy ciało całkowicie zanurzone wypływa na powierzchnię cieczy ? 20
m) Jaki jest warunek stateczności (równowagi na obrót) ciała całkowicie zanurzonego? 20
2. Kinematyka i dynamika płynów 21
2.1) Gęstość i ciężar właściwy płynów 21
a) Podać definicję gęstości, od czego i w jaki sposób zależy gęstość wody? 21
b) Podaj wartość gęstości i ciężaru właściwego wody w warunkach normalnych. 21
c) Podać i objaśnić wzór określający związek pomiędzy gęstością a ciężarem właściwym płynu. 21
d) Definicja objętości właściwej. 21
e) Podać wartość ciężaru właściwego wody (przy tzw. ciśnieniu normalnym i temperaturze 4°C). 22
2.2) Siły działające na płyn 22
a) Wymienić rodzaje sił działających na ciecz, od czego zależy ich wartość? 22
b) Podać przykłady poszczególnych rodzajów sił działających na ciecz (2) 22
c) Wyjaśnić pojecie: jednostkowa siła masowa (1) 22
d) Jak układa się powierzchnia zwierciadła cieczy w stosunku do kierunku działających sił masowych? (1) 23
2.3) Lepkość płynu 23
a) Podać definicję lepkości płynu (1) 23
b) Przedstawić hipotezę Newtona (1) 23
c) Jakie są rodzaje współczynników lepkości (1) 23
d) Podać zależność między współczynnikami lepkości i wartość współczynników lepkości dla wody (2) 24
e) Podać jednostki współczynników lepkości (3) 24
f) Jak zmienia się lepkość wraz ze zmianą temperatury i cienienia w przypadku cieczy, (1) 25
g) Co można powiedzieć o lepkości cieczy pozostającej w spoczynku, co to jest ciecz doskonała? (2) 25
2.4) Parametry i klasyfikacja ruchu płynu 25
a) Zdefiniować pojęcie średnia prędkość przepływu (1) 25
b) Zdefiniować pojęcie przekrój czynny strumienia (przekrój przepływu) (1) 26
c) Zdefiniować pojęcie objętościowe natężenie przepływu (1) 26
d) Zdefiniować pojęcie masowe natężenie przepływu (wydatek masowy) (1) 26
e) Definicja ruchu ustalonego (1) 27
f) Podać definicję ruchu jednostajnego i przykład tego ruchu w korycie rzecznym (2) 27
g) Podać definicję ruchu zmiennego (niejednostajnego) i przykłady tego ruchu w korycie rzecznym (3) 27
h) Zdefiniować pojęcie ruchu nieustalonego i ruchu zmiennego (niejednostajnego) (2) 27
i) Co to jest linia prądu ? (1) 27
j) zdefiniować tor cząstki, smugę. 28
k) zdefiniować pojęcie strugi i strumienia. 28
2.5 Doświadczenie Reynoldsa. 30
a) Narysować i objaśnić schemat urządzenia do doświadczenia Reynoldsa, jak zapewniona jest jednostajność przepływu? 30
b) jak wygląda obraz ruchu przy laminarnym przepływie cieczy? 31
c) jak wygląda obraz ruchu przy turbulentnym przepływie cieczy? 31
d) jakiej liczby kryterialnej używamy przy rozgraniczeniu ruchu na laminarny i burzliwy? 31
e) Zdefiniować liczbę Reynoldsa dla strumienia o dowolnym przekroju i podać jej wartości graniczne . 32
f) dla przypadku przepływu wody całkowicie wypełnionym przewodem o przekroju kołowym, podać wzór definiujący liczbę Reynoldsa. 33
g) Dla przypadku przepływu wody całkowicie wypełnionym przewodem o przekroju kołowym, podać dla jakiej wartości liczby kryterialnej ruch ma jeszcze na pewno charakter laminarny? 33
h) jaki reżim ruchu wg kryterium Reynoldsa występuje zwykle w rurociągach pod ciśnieniem, korytach otwartych, ośrodku porowatym? 33
2.6 RÓWNANIE CIĄGŁOŚCI. 34
a) napisać i skomentować równanie ciągłości jednowymiarowego ustalonego przepływu cieczy nieściśliwej w sztywnym połączonym szeregowo przewodzie. 34
b) napisać i skomentować równanie ciągłości jednowymiarowego ustalonego przepływu gazu w sztywnym połączonym szeregowo przewodzie. 34
c) zdefiniować pojęcie ciągłości płynu 34
d) przedstawić różniczkowe równanie ciągłości przepływu cieczy 35
e) przedstawić różniczkowe równanie ciągłości przepływu płynów 35
f) podać jednowymiarowe równanie ciągłości przepływu nieustalonego dla koryta 35
...
djones