Alisher navoiy nomidagi samarqand davlat universiteti
« Suyuqlikning tekis yuzaga bosim kuchini aniqlash
Download 7.17 Kb. Pdf ko'rish
|
- Bu sahifa navigatsiya:
- Suyuqlikning tekis yuzaga bosim kuchini aniqlash
- Masalalar 1-masala.
- Yechish .
- Yechish. A
- « Bosim kuchini, uning markazini aniqlash » mavzusidagi amaliyot mashg’ulotining texnologik xaritasi
- Bosim kuchini, uning markazini aniqlash 83 Masala 1.
- Masala 3. Eni
- Yechish.
- To’g’ri to’rtburchak uchun: 3 c BH J
« Suyuqlikning tekis yuzaga bosim kuchini aniqlash » mavzusidagi amaliyot mashg’ulotining texnologik xaritasi Ish bosqich- lari O’qituvchi faoliyatining mazmuni Tinglovchi faoliyatining mazmuni 78 1-bosqich (20 min) 1.1. O’quv mashg’uloti savollarni tahlil qiladi va o’quv faoliyati natijalarini aytadi. 1.2. Tinglovchilarning mashg’ulotdagi faoliyatini baholash ko’rsatkichlari va mezonlari bilan tanishtiradi (1-ilova). 1.3. Mavzu bo’yicha tayyorlangan topshiriqlarni tarqatadi.(2-ilova). 1.4. Savollar berib suhbat tarzida tinglovchilar bilimlarini jonlantiriladi Tinglaydilar. Tinglaydilar. Topshiriqlar bilan tanishadilar Javob beradilar 2 -bosqich Asosiy bo’lim. (50 min) 2.1. Topshiriqlarni aniqlaydi va guruhda ishlashni tashkil etadi. Yechimni tekshiradi va baholaydi. (3-ilova). 2.2. Topshiriqlar mazmunini tushuntiradi va bajarish bo’yicha maslahatlar beradi. 2 ta mini guruxga ajraladilar. Topshiriqda keltirilgan savollarga 1-2 javob tayyorlaydi. 3-bosqich. Yakun lovchi (10 min) 3.1. Mavzu bo’yicha yakunlovchi xulosalar qiladi. 3.2. Mavzu maqsadiga erishishdagi tinglovchilar faoliyati tahlil qilinadi va baholanadi. 3.3. Mavzu bo’yicha bilimlarni chuqurlashtirish uchun adabiyotlar beradi. Savollar beradilar UMKga qaraydilar. Mustaqil ish topshiriqlari va uy vazifalarini yozib oladilar Suyuqlikning tekis yuzaga bosim kuchini aniqlash 0 0 gz p gz p (2.1) bosimni atmosfera bosimi deyiladi. Uning ichida biror z balandlikda M nuqtani olamiz va bu nuqtadagi yuzaga ta’sir etuvchi suyuqlik bosimi r ga teng deb, erkin sirt H 0 balandlikda deb olinsa, gidrostatikaning asosiy tenglamasi (2.1) ni quyidagicha yozsa bo’ladi: p z p H 0 0 bundan p p h 0 0 (2.2) tenglikni olamiz (bu erda h H z 0 ). Demak, z H 0 va z z sathlardagi bosimlar farqi p p p n 0 faqat M nuqta ustiga joylashga ustunning og’irligini yuza birligiga teng miqdor bilan aniqlanar ekan. p p p n 0 ni p’ezometrik bosim deyiladi. (2.2) tenglikdan p p h 0 (2.3). Odatda gidravlika, gidrotexnikada p p , 0 - p’ezometrik balandlik, h -ni esa geometrik balandlik deyiladi. Masalalar 1-masala. Diametri d = 500 mm va uzunligi L = 1000 m suv quvuri temperaturasi 4 0 C li 400 kPa bosimdagi suv bilan to’ldirilgan. Agar quvurdagi suvning 15 0 C temperaturagacha isitilishida suvning hajmiy siqilish koeffitsiyenti β V = 5,18 10 -10 Pa -1 va temperaturaviy kengayish koeffitsiyenti β t = 150 10 -6 ( 0 C) -1 bo’lsa, u holda, quvur devorining deformatsiyalanishi va kengayishini hisobga olmagan holda suv quvuridagi bosimni aniqlang. Yechish: Avvalo quvurdagi t = 5 0 C li suvning hajmini aniqlaylik: L d V 2 785 , 0 = 0,785 0,5 2 1000 = 196,25 m 3 . 79 Temperaturaning o’zgarishi natijasida hajmning ∆V ortishini topamiz: ∆V = V ∆t β t = 196,25 10 150 10 -6 = 0,29 m 3 Suv hajmining ortishi bilan bog’liq bosim orttirmasini topamiz: V V V p = 0,29 / (196,25 5,18 10 -10 ) = 2850 kPa Temperatura oshgandan keyingi quvurdagi bosim: p = 400 kPa + 2850 kPa = 3250 kPa = 3,25 MPa. 2-masala. Agar tashqi bosim texnik atmosferaga, ya’ni 1kG/sm 2 =10000 kG/m 2 =98100 N/m 2 ga teng va suyuqlik esa solishtirma og’irligi =1000 kg/m 3 =9810 N/m 2 ga teng suv bo’lsa, u holda p’ezometrik balandlik (yoki p’ezometrik napor) ni toping. Yechish. Ma’lumki, 0 p h miqdor ham tashqi bosimdan va ham ko’tarilish naychasidan kuzatilayotgan suyuqlik turiga bog’liq. Shuning uchun u quyidagiga teng bo’ladi: m p h 10 9810 98100 1000 10000 0 suv ustuni. Agar suyuqlik simob ( =13600 kG/m 3 =134000 N/m 2 ) bo’lsa, u holda 134000 98100 13600 10000 0 p h =0.735 m simob ustuni = 735 mm simob ustuni. Normal barotropik bosim ( 0 p =1,033 kG/sm 2 = 10330 kG/m 2 = 101500 N/m 2 ) uchun mos natija quyidagicha bo’ladi: m p h 33 , 10 0 suv ustuni 0 p h 0,760 m = 760 mm simob ustuni. 3–masala. Erkin sirti Q-Q gorizontal tekislik bo’lgan suvga katta diametrli yuqoridan yopiq bo’lgan tsilindrik idish to’ntarilgan holda botirilgan bo’lib, uning ichidagi suyuqlik 0 n - 0 n gorizontal tekislik bo’lsin. Suyuqlik 0 n - 0 n sirtdagi bosimi Pq0 bo’lsin. Suyuqlik 0 Q Q sirtdagi bosim 0 p bo’lsa tsilindr ichidagi suyuqlik qancha balandlikka ko’tariladi (rasm2.10). Yechish: 0 Q Q suyuqlik erkin sirtida joylashgan 1 A , nuqtadagi mutloq bosim 0 P P a ( 0 P atmosfera bosimi) 0 n - 0 n nuqtadagi bosimni aniqlash uchun a P H P 0 tenglikni yozsak Pq0 bo’lgani uchun tsilindr ichidagi suyuqlik a P H 0 balandlikka ko’tarilar ekan. SHuning uchun ham idish ichidagi Q-Q- tekislik yuqorisidagi mutloq bosim b a h P P bo’lib, u atmosfera bosimidan kam bo’ladi. 2 A nuqtadagi mutloq bosim h h P P A 2 ga teng 2 A nuqtadagi vakuum balandlik ya’ni 2 0 0 0 A вак h h H h H P P h вак h h H 0 bo’lar ekan. 80 Demak bu holda vakuum balandligi shu nuqtaning Q-Q- tekislikdagi balandligiga teng ekan. Bundan Q-Q- tekisliklikdagi barcha nuqtalarda vakuum balandlik 0 1 A h bo’lar ekan. 4-masala.Tsilindr rezervuar(idish) ning diametri м D 4 . Bu yuzaning og’irlik markazi ochiq tsilindr idishning erkin sirtidan м h 5 pastda joylashgan bo’lsa, uning tekis yon sirtiga idishdagi suv bosimini aniqlang. Yechish: Yuzaning og’irlik markaziga ta’sir etuvchi nisbiy bosimni aniqlaymiz: h P P P ат мут H . Suvning solishtirma og’irligi 3 3 10 81 . 9 м H bo’lgani uchun, nisbiy bosimni aniqlaymiz: Па P H 4 3 10 49 . 0 5 10 81 . 9 Suv bosimi ta’sir etayotgan devor yuzi 4 2 D S bo’lgani uchun 2 56 . 12 м S Tekis yuzaga suvning ta’sir etuvchi yig’ma bosimi: Н м Па S P P H 4 2 4 10 15 , 6 56 , 12 10 49 . 0 5-masala. Suv bilan to’ldirilgan idish tubidagi p' - gidrostatik bosimni aniqlang. Idish og’zi ochiq, erkin sirtiga ta’sir etayotgan bosim atmosfera bosimi. Idishdagi suvning chuqurligi h = 0,6 m. Yechish. Idishdagi gidrostatik bosim r' = r 0 + γh. Bu yerda r 0 = r at bo’lgani uchun r' = r at + γh. Berilganlarga ko’ra r at = 9,81 · 10 4 N/m 2 ; γ = 9810 N/m 3 . U holda r' = r at + γh = 9,81 · 104 + 9810 = 103986 N/m 2 . Javob: p' = 103986 N/m 2 = 103,986 kN/m 2 . 6-masala. Yopiq idishda suyuqlik sathidan h balandlikda suv ustuni baland-ligini aniqlang. Idishdagi suv r' 1 = 1,06 at absolyut bosim ostida turibdi (2-rasm). Yechish. A umumiy nuqta uchun muvozanat shartini tuzamiz. A nuqtada chapdan gidrostatik bosim r' = r' 1 + γh 1 . A nuqtada o’ngdan gidrostatik bosim r' = r at + γh + γh 1 . Bu tenglamalarning o’ng taraflari tenglashtiramiz: 2-rasm. r' 1 + γh 1 = r at + γh + γh 1 , u holda r' 1 = r at + γh. Natijada h = (r' 1 – r at )/ γ hisob formulasini hosil qilamiz. O–O tekislik hisob shkalasining boshi. Pyezometr suyuqlik ustunining h balandligidagi manometrik bosimning miqdorini o’lchaydi. Boshlang’ich berilganlarni hisob formulasiga qo’ysak, r' 1 - r at = 1,06 – 1 = 0,06 at. Bu yerda at ni N/m ga o’tkazsak, 0,06 at · 98100 N/m 2 = 5886 N/m 2 ; Agar γ = 9810 N/m 3 desak, u holda h = (r' 1 – r at )/ γ = 5886/9810 = 0,6 m. R P D Rаsм 1 81 7-masala. Ballon ichidagi havoning absolyut bosimi p' V = 0,95 at bo’lsa, u holda vakuummetda suvning h vak – ko’tarilish balandligini toping (3-rasm). Vakuummetr qanday bosimni o’lchashini aniqlang. Yechish. O–O gorizontal tekislikka nisbatan muvozanat shartini tuzamiz. Ichkaridan ta’sir qilayotgan gidrostatik bosim quyidagiga teng: r' O-O = r' V + γh vak . 3-rasm . Tashqi tarafdan gidrostatik bosim: r' O-O = r at . Tizim muvozanatda turganligi uchun bu ikki tenglamaning o’ng taraflarini tenglashtiramiz: r at =r' V + γh vak Bu yerdan quyidagi hisob formulasi kelib chiqadi: h vak = ( r at – r' V )/γ Vakuummetr atmosfera bosimiga yetmayotgan suyuqlik ustuni h bilan ifodalanuvchi bosimni yoki vakuummni o’lchaydi. r at – r' V = 1 – 0,95 = 0,05 at = 0,05 98100 = 4905 N/m 2 ; γ = 9810 N/m 3 ; h vak = 4905/9810 = 0,5 m 8-Masala. Dizel yoqilg’isi bo’lgan ( 870 Т kg/m 3 ) rezervuarda (rasm 4.1) tagiga cho’kkan suvning sathi (ρ =1000 kg/m 3 ) H 1 = 150 mm. Suvli pyezometrning ko’rsatkichi h v = 500 mm. Yoqilg’i sathining balandligi H 2 aniqlansin, rezervuardagi bosim manometr bo’yicha 0,005 mPa. Yechish. 0-0 tekislikk nisbatan muvozanat tenglamasini tuzib, gH gH Р gh Р в в о м в а с с с . Rasm 4.1 bundan , , ) , , ( , , с в с м в с 2 о а g gH Р в gh Р H 1. Idish suvga to’ldirilgan. Idishning h=0,6 m suv chuqurligi uchun gidrostatik bosimni aniqlang. Sinov savollari: 1. Suyuqlik va gaz moddalari tuchunchalarini ayting va misollar keltiring. 2. Bosim, zichlik, temperatura va solishtirma og’irlik deb nimaga aytiladi? 3. Ortiqcha, manometrik, absolyut bosim nima? 4. Mexanik parametrlar (masalan, qovushoqlik va bosim, zichlik, bosim va hokazo) o’rtasidagi o’zaro bog’lanishni qanday izohlaysiz? 5. Suv va havoning xossalari haqida nimalarni bilasiz? 5. «Bosim kuchini, uning markazini aniqlash» mavzusidagi amaliyot mashg’ulotining texnologik modeli O’quv soati – 2 soat Talabalar soni: 25 ta O’quv mashg’ulot shakli Individual topshiriqlarni bajarishga asoslangan amaliy mashg’ulot 82 Amaliyot rejasi 1. Ortiqcha bosim. 2. Bosim markazi. 3. Kuch momenti. 4. Masalalar yechish. O’quv mashg’ulotining maqsadi: Suyuqlik va gazlar bosim kuchining markazi haqida tushuncha berish; hisob imkoniyatlaridan samarali foydalanish ko’nikmalarini hosil qilish; ularni amaliyotga qo’llashni o’rganish. Pedagogik vazifalar: O’quv faoliyati natijalari: Har xil suyuqliklarning bosim va solishtirma og’irliklarini topish bo’yicha bilimni mustahkamlash; Bosim kuchi va uning markazini aniqlash bo’yicha bilimni mustahkamlash; Hajmni aniqlash bo’yicha bilimni mustahkamlash; Qo’yilgan savollarga javob beradilar; Suyuqliklarning zichlik va solishtirma og’irliklarini topadilar; Suyuqliklarning bosim kuchini va ularning qo’yilish nuqtasini, markazini aniqlaydilar; Temperaturaviy kengayish koeffitsiyentini va hajmni aniqlaydilar. O’qitish vositalari Ma’ruza matni, kompyuter slaydlari, doska ekspert varaqlari, grafiklardan foydalanish. O’qitish shakllari Individual, guruh O’qitish sharoiti Texnik vositalar bilan ta’minlangan, guruhlarda ishlash usulini qo’llash mumkin bo’lgan auditoriya. Monitoring va baholash Og’zaki savollar, blis-so’rov «Bosim kuchini, uning markazini aniqlash» mavzusidagi amaliyot mashg’ulotining texnologik xaritasi Ish bosqich- lari O’qituvchi faoliyatining mazmuni Tinglovchi faoliyatining mazmuni 1-bosqich (20 min) 1.1. O’quv mashg’uloti savollarni tahlil qiladi va o’quv faoliyati natijalarini aytadi. 1.2. Tinglovchilarning mashg’ulotdagi faoliyatini baholash ko’rsatkichlari va mezonlari bilan tanishtiradi (1-ilova). 1.3. Mavzu bo’yicha tayyorlangan topshiriqlarni tarqatadi.(2-ilova). 1.4. Savollar berib suhbat tarzida tinglovchilar bilimlarini jonlantiriladi Tinglaydilar. Tinglaydilar. Topshiriqlar bilan tanishadilar Javob beradilar 2 -bosqich Asosiy bo’lim. (50 min) 2.1. Topshiriqlarni aniqlaydi va guruhda ishlashni tashkil etadi. Yechimni tekshiradi va baholaydi. (3-ilova). 2.2. Topshiriqlar mazmunini tushuntiradi va bajarish bo’yicha maslahatlar beradi. 2 ta mini guruxga ajraladilar. Topshiriqda keltirilgan savollarga 1-2 javob tayyorlaydi. 3-bosqich. Yakun lovchi (10 min) 3.1. Mavzu bo’yicha yakunlovchi xulosalar qiladi. 3.2. Mavzu maqsadiga erishishdagi tinglovchilar faoliyati tahlil qilinadi va baholanadi. 3.3. Mavzu bo’yicha bilimlarni chuqurlashtirish uchun adabiyotlar beradi. Savollar beradilar UMKga qaraydilar. Mustaqil ish topshiriqlari va uy vazifalarini yozib oladilar Bosim kuchini, uning markazini aniqlash 83 Masala 1. To’g’ri to’rtburchakli aylana oladigan L x B = 2 x 3 m o’lchamlarga ega tirqish (rasm 4.2) H = 4 m sath balandligiga ega bo’lgan suvning rezervuardan atmosferaga chiqishiga to’sqinlik qiladi. Faqat tayanchlardagi qarshilik momentini yengib tirqishni ochish uchun tirqishning tagidan qanday x balandlikda aylanish o’qini joylashtirish kerakligini aniqlang. 1. Klapanning og’irlik markazi erkin sathga nisbatan м с L H h . 2. Klapanning o’z og’irlik markaziga nisbatan inersiya mometni м c BL J Rasm 4.2 3. Bosim markazining holati м 17 , 3 3 3 2 2 3 c c c h J h Y D . 4. Tirqishning pastki qismidan hisoblaganda x masofa quyidagi shartdan topiladi: Y d + x = H. Bundan: x = H – Y d = 4 – 3,17 = 0,83 m. Masala 3. Eni V ga teng bo’lgan to’g’on (rasm 2.3), o’zidan oldinda H 1 va o’zidan kyeyin H 2 balandlikda suv hosil bo’lgan taqdirda avtomatik ravishda yopilishi kyerak. To’g’onning gorizontga og’ish burchagi α. To’g’onning aylanish o’qi O qanday h chuqurlikda joylashishi kyerakligi topilsin. O’qlardagi ishqalanish va to’g’onning massasi hisobga olinmasin. Yechish. Masalaning yechilishi quyidagi ikkita tenglamaga asoslanadi: P = ρgh s ω ; (3.3) c c c y J y y щ D , (3.4) bunda h c – mos sirt og’irlik markazining chuqurligi; – sirtning yuzi; y c – qaralayotgan yuza og’irlik markazining koordinatasi; J c – og’irlik markazidan o’tuvchi o’qqa nisbatan inyersiya momenti. Birinchi tenglikdan gidrostatik bosim kuchi aniqlanadi, ikkinchisi orqali esa bu kuchning qo’yilish nuqtasi (bosim markazi) aniqlanadi. To’g’ri to’rtburchak uchun: 3 c BH J , (3.5) Rasm 2.3 84 bunda B va H – suv tomonidan ta’sir qilayotgan gidrostatik bosim qo’yilgan yuzaning o’lchamlari. Qopqoqning burilish markazining holati O nuqtaga nisbatan momentlar tenglamasidan foydalanib topiladi. Kuchlarning O nuqtaga nisbatan yelkalari eng sodda gyeometrik mulohazalardan topiladi. Masalani yechishda 2.3-jadvaldagi qiymatlar olinsin. Jadval 2.3 Oxirgi raqami H 1 , m H 2 , m Dastlabki raqami V, m α, grad 0 4,2 1,9 0 2,5 40° 1 4,6 2,0 1 2,6 45° 2 4,8 2,2 2 2,7 50° 3 5,0 2,3 3 2,8 55° 4 4,3 2,1 4 3,0 60° 5 4,5 2,0 5 3,2 65° 6 4,7 1,9 6 3,4 70° 7 4,9 1,8 7 3,6 75° 8 4,0 1,7 8 3,8 80° 9 4,4 1,6 9 4,0 85° Download 7.17 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling