1、第一章作业解1-7液滴法是测定液体表面张力系数的一种简易方法。将质量为m的待测液体吸入移液管,然后让液体缓缓从移液管下端滴出。可以证明其中,n为移液管中液体全部滴尽时的总滴数,d为液滴从管口落下时断口的直径。请证明这个关系。证:当液滴即将滴下的一刻,其受到的重力与其颈部上方液体给予的张力平衡 ,得证:1-8 在20 km2的湖面上下了一场50 mm的大雨,雨滴半径为1.0 mm。设温度不变,雨水在此温度下的表面张力系数为7.310-2Nm-1。求释放的能量。解:由 雨滴落在湖面上形成厚为50 mm的水层,表面积就为湖面面积,比所有落下雨滴的表面积和小,则释放的表面能为:其中,为落下的雨滴数,r
2、为雨滴半径1-9假定树木的木质部导管为均匀的圆柱形导管,树液完全依靠毛细现象在导管内上升,接触角为45,树液的表面张力系数。问要使树液到达树木的顶部,高为20 m的树木所需木质部导管的最大半径为多少?解:由朱伦公式: 则:1-10图1-62是应用虹吸现象从水库引水的示意图。已知虹吸管粗细均匀,其最高点B比水库水面高出,管口又比水库水面低,求虹吸管内的流速及点处的压强(已知大气压为解:由:有:由题意:,若设,则则: 1-11一个大水池水深,在水面下处的侧壁开一个小孔,问:(1)从小孔射出的水流在池底的水平射程R是多少?(2)为多少时射程最远?最远射程为多少?解:(1)沿水平方向为x轴,竖直方向为y轴从小孔出射的水,为射流速度,沿x轴 (以此速度做斜抛,水平方向不受力,水平方向速度不变;竖直方向受重力,做自由落体运动。则水落地的时间就由自由落体的落地时间确定)自由落体: 水平射程为: (2)令 得:最远射程时的 最远射程1-12欲用内径为的细水管将地面上内径为的粗水管中的水引到高的楼上。已知粗水管中的水压为,流速为。若忽略水的黏滞性,问楼上细水管中水的流速和压强分别为多少?解:由连续性方程: 可得,楼上细水管中水流速度: 由伯努力方程: 依题意,楼上水管中水的压力: