Đường đo áp (z+p) dọc theo một đường ống tròn nằm ngang có đường kính không đổi:

Câu 36:

Xét dòng chảy qua một đoạn ống mở rộng dần, bỏ qua ma sát thì tổng ngoại lực ∑→F trong phương trình động lượng áp dụng cho đoạn ống sẽ bao gồm:

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Phương trình động lượng, hay còn gọi là định lý biến thiên động lượng, phát biểu rằng: "Độ biến thiên động lượng của hệ trong một khoảng thời gian bằng tổng xung lượng của các ngoại lực tác dụng lên hệ trong khoảng thời gian đó". Trong trường hợp dòng chảy qua đoạn ống mở rộng dần và bỏ qua ma sát, các ngoại lực tác dụng lên thể tích kiểm tra bao gồm:

1. Áp lực tại hai mặt cắt vào và ra của đoạn ống (do sự chênh lệch áp suất).
2. Phản lực từ thành ống lên thể tích kiểm tra (do chất lỏng tác dụng lên thành ống, theo định luật 3 Newton thì thành ống cũng tác dụng ngược lại lên chất lỏng một phản lực).
3. Trọng lực của chất lỏng nằm trong thể tích kiểm tra.

Do đó, đáp án C là chính xác nhất.

Câu 37:

Các số hạng trong phương trình z + p/γ + u^2/2g = constant có đơn vị là:

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Phương trình đã cho là phương trình Bernoulli, mô tả mối quan hệ giữa áp suất, vận tốc và độ cao của một chất lưu lý tưởng trong một dòng chảy ổn định. Các số hạng trong phương trình này đại diện cho các dạng năng lượng khác nhau trên một đơn vị trọng lượng của chất lưu.

- z là độ cao, có đơn vị là mét (m).
- p/γ là áp suất chia cho trọng lượng riêng, có đơn vị là mét (m). Ở đây, p là áp suất (N/m^2) và γ là trọng lượng riêng (N/m^3), do đó p/γ có đơn vị là (N/m^2) / (N/m^3) = m.
- u^2/2g là bình phương vận tốc chia cho hai lần gia tốc trọng trường, có đơn vị là mét (m). Ở đây, u là vận tốc (m/s) và g là gia tốc trọng trường (m/s^2), do đó u^2/2g có đơn vị là (m/s)^2 / (m/s^2) = m.

Vì vậy, tất cả các số hạng trong phương trình đều có đơn vị là mét (m), hoặc tương đương m.N/N (mét nhân Newton trên Newton).

Đáp án đúng là C. m.N/N

Câu 38:

Ý nghĩa của độ cao vận tốc:

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Độ cao vận tốc (velocity head) trong thủy lực học biểu diễn động năng của một đơn vị trọng lượng chất lỏng. Nó cho biết độ cao mà chất lỏng cần đạt được để có được vận tốc hiện tại, giả sử rằng toàn bộ động năng chuyển đổi thành thế năng. Vì vậy, đáp án chính xác nhất là "Là độ cao thẳng đứng tối đa mà một đơn vị trọng lượng chất lỏng đạt được khi có vận tốc ban đầu là v". Các phương án khác không diễn tả chính xác ý nghĩa vật lý của độ cao vận tốc.

* Phương án A: Chỉ đơn thuần là một số được tính theo v - Đúng là độ cao vận tốc có liên quan đến vận tốc (v), nhưng nó không chỉ là một con số đơn thuần, mà mang ý nghĩa vật lý cụ thể.
* Phương án B: Là năng lượng của một đơn vị khối lượng chất lỏng - Đây là định nghĩa về năng lượng riêng, không phải độ cao vận tốc.
* Phương án C: Là động năng của một đơn vị khối lượng chất lỏng - Đây là động năng riêng, cần phân biệt với độ cao vận tốc (động năng trên đơn vị *trọng lượng*).

Câu 39:

Tổn thất cục bộ hđt tại chỗ ống co hẹp đột ngột từ tiết diện 1 sang tiết diện 2 là:

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Công thức tổn thất cục bộ khi dòng chảy đi qua chỗ co hẹp đột ngột từ tiết diện S1 sang S2 (S2 < S1) là: ζ * (v2^2 / 2g) , trong đó hệ số ζ (zeta) được tính gần đúng bằng 0.5 * (1 - S2/S1). Do đó, tổn thất cục bộ là 0.5 * (1 - S2/S1) * (v2^2 / 2g).

Câu 40:

Dòng chảy với lưu lượng Q = 0,02 m^3/s trong đường ống có tiết diện thu hẹp đột ngột từ S1=0,05 m^2 sang S2= 0,005 m^2. Tổn thất năng lượng đột thu hẹp bằng:

Lời giải:

Đáp án đúng: D

Để giải bài toán này, ta sử dụng công thức tính tổn thất năng lượng cục bộ khi dòng chảy qua chỗ thu hẹp đột ngột:

ζ = (1/α₂ - 1)² * (v₂²/2g)

Hệ số α₂ thường được coi là 1 (do dòng chảy rối), v₂ = Q/S₂

Trong đó:
- Q là lưu lượng dòng chảy (0,02 m³/s).
- S₁ là diện tích mặt cắt ngang lớn (0,05 m²).
- S₂ là diện tích mặt cắt ngang nhỏ (0,005 m²).
- g là gia tốc trọng trường (khoảng 9,81 m/s²).
- v₂ là vận tốc dòng chảy tại tiết diện nhỏ.

Tính v₂:
v₂ = Q / S₂ = 0,02 / 0,005 = 4 m/s

Tính tổn thất năng lượng h_c:
h_c = ζ * (v₂²/2g) = (1 - S₂/S₁)² * (v₂²/2g) = (1 - 0.005/0.05)² * (4²/ (2*9.81)) = (1 - 0.1)² * (16 / 19.62) = (0.9)² * 0.815 = 0.81 * 0.815 ≈ 0.66 m

Vậy tổn thất năng lượng đột thu hẹp là khoảng 0,66 m.

Câu 41:

Hệ số lưu lượng của dòng chảy qua vòi:

Lời giải: