Một ống chữ U chứa chất lỏng đến khoảng nửa ống. Khi ống quay quanh trục thẳng đứng như hình vẽ với vận tốc không quá lớn (chất lỏng chưa tràn ra khỏi ống), ta quan sát thấy:

Mực chất lỏng trong ống a dâng cao hơn

Mực chất lỏng trong ống b dâng cao hơn

Mực chất lỏng trong 2 ống không đổi

Chưa xác định được nếu không tính toán

Trả lời:

Đáp án đúng: B

Khi ống chữ U quay quanh trục thẳng đứng, chất lỏng trong ống chịu tác dụng của lực quán tính ly tâm. Lực này có xu hướng đẩy chất lỏng ra xa trục quay. Ống a nằm gần trục quay hơn ống b, do đó lực quán tính ly tâm tác dụng lên chất lỏng trong ống a nhỏ hơn so với ống b. Vì vậy, chất lỏng trong ống b sẽ bị đẩy mạnh hơn, làm cho mực chất lỏng trong ống b dâng cao hơn.

300+ câu trắc nghiệm Hệ thống điều khiển điện thủy khí lời giải đầy đủ và logic - Phần 3

50 câu hỏi 60 phút

Bắt đầu thi

Câu hỏi liên quan

Câu 11:

Một bình kín chứa đầy chất lỏng quay đều quanh trục thẳng đứng có:

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Khi một bình kín chứa đầy chất lỏng quay đều quanh trục thẳng đứng, chất lỏng chịu tác dụng của lực quán tính ly tâm. Lực này làm cho mặt thoáng của chất lỏng (nếu có) và các mặt đẳng áp (mặt có áp suất bằng nhau) có dạng paraboloid tròn xoay. Do đó, cả phương án A và B đều đúng. Phương án C sai vì mặt đẳng áp không nằm ngang trong trường hợp này. Vì cả A và B đều đúng nên phương án D sai. Vậy đáp án đúng nhất là B.

Câu 12:

Một hình trụ tròn không nắp thẳng đứng cao 1m chứa đầy chất lỏng. Bình quay quanh trục đối xứng của nó với vận tốc sao cho thể tích chất lỏng khi bình quay bằng 2/3 thể tích ban đầu. Đỉnh paraboloid của mặt thoáng khi bình quay so với đáy bình:

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Gọi R là bán kính đáy hình trụ, h là chiều cao hình trụ (h = 1m). Thể tích hình trụ ban đầu là V = πR²h = πR². Khi hình trụ quay, thể tích chất lỏng còn lại là 2/3V = (2/3)πR². Thể tích phần không chứa chất lỏng là 1/3V = (1/3)πR².

Mặt thoáng của chất lỏng khi quay có dạng paraboloid. Thể tích của paraboloid này bằng một nửa thể tích của hình trụ bao quanh nó. Gọi H là chiều cao từ đỉnh paraboloid đến mặt chất lỏng cao nhất. Thể tích của paraboloid là (1/2)πR²H.

Do đó, (1/3)πR² = (1/2)πR²H, suy ra H = 2/3 m.

Vì chiều cao ban đầu của chất lỏng là 1m, và H = 2/3m là độ cao từ đỉnh paraboloid đến mặt thoáng chất lỏng cao nhất, nên đỉnh paraboloid cách đáy là 1m - H = 1m - 2/3m = 1/3m. Do đó, đỉnh paraboloid thấp hơn 1/3m so với đáy bình.

Câu 13:

Bình hình trụ tròn bán kính R, chiều cao H, chứa chất lỏng đến 1/2 chiều cao H. Vận tốc góc để chất lỏng chưa trào ra khỏi bình khi bình quay quanh trục đối xứng:

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Gọi h là độ cao mực chất lỏng sau khi bình quay. Vì thể tích chất lỏng không đổi, ta có:\n\nπR² * H/2 = πR² * h => h = H/2\n\nMặt thoáng của chất lỏng khi bình quay có dạng parabol. Phương trình mặt parabol là:\n\nz = ω²r²/2g + z₀\n\nTại tâm bình (r=0), z = z₀. Tại thành bình (r=R), z = H. Vậy:\n\nH = ω²R²/2g + z₀\n\nĐể chất lỏng không trào ra, điểm thấp nhất của parabol (tại r=0) phải cao hơn đáy bình. Tức là z₀ > 0.\n\nMặt khác, thể tích phần không khí trong bình bằng thể tích phần chất lỏng dâng lên so với mức H/2. Do đó:\n\nπR² * (H/2 - z₀) = ∫₀ᴿ 2πr * (ω²r²/2g) dr = (πω²R⁴) / (4g)\n\n=> H/2 - z₀ = ω²R²/4g\n\n=> z₀ = H/2 - ω²R²/4g\n\nĐể z₀ ≥ 0, ta có:\n\nH/2 - ω²R²/4g ≥ 0\n\n=> ω² ≤ 2gH/R²\n\n=> ω ≤ √(2gH)/R\n\nVậy đáp án đúng là A.

Câu 14:

Vật chìm trong chất lỏng ở trạng thái cân bằng ổn định khi:

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Một vật chìm trong chất lỏng ở trạng thái cân bằng ổn định khi trọng tâm C của vật nằm thấp hơn tâm đẩy D của lực đẩy Archimedes. Điều này là do khi vật bị lệch khỏi vị trí cân bằng, lực đẩy Archimedes và trọng lực sẽ tạo ra một moment lực có xu hướng đưa vật trở lại vị trí cân bằng ban đầu. Ngược lại, nếu trọng tâm C nằm cao hơn tâm đẩy D, vật sẽ ở trạng thái cân bằng không ổn định, và một sự lệch nhỏ có thể khiến vật bị lật nhào.

Câu 15:

Đường dòng là gì?

Lời giải:

Đáp án đúng: D

Đường dòng là một đường cong tưởng tượng trong dòng chảy chất lỏng sao cho tại mọi điểm trên đường cong đó, véc tơ vận tốc của phần tử chất lỏng tại điểm đó tiếp tuyến với đường cong. Điều này có nghĩa là, tại một thời điểm cụ thể, đường dòng cho biết hướng mà các phần tử chất lỏng đang chuyển động.

Phương án A sai vì đường biểu diễn quỹ đạo chuyển động của một phần tử chất lỏng là quỹ đạo của phần tử đó, không phải đường dòng.
Phương án B sai vì đường dòng không phải là đường bất kỳ mà được xác định bởi trường vận tốc của dòng chảy.
Phương án C sai vì đường biểu diễn vận tốc trong dòng chảy là biểu đồ hoặc hình ảnh thể hiện sự thay đổi của vận tốc theo không gian hoặc thời gian, không phải đường dòng.
Phương án D đúng vì nó chính xác định nghĩa đường dòng.

Câu 16:

Đường dòng trong dòng chảy đều:

Lời giải: