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.

Để giải quyết bài toán này, ta cần áp dụng kiến thức về áp suất trong chất lỏng chịu gia tốc tịnh tiến.

Công thức tính áp suất trong chất lỏng chịu gia tốc là:

p = p0 + ρgh

Trong đó:

* p là áp suất tại điểm cần tính.
* p0 là áp suất tại mặt thoáng (hoặc một điểm đã biết áp suất).
* ρ là khối lượng riêng của chất lỏng (ρ = tỷ trọng * khối lượng riêng của nước = 0,75 * 1000 kg/m³ = 750 kg/m³).
* g là gia tốc trọng trường (g ≈ 9.81 m/s²).
* h là độ sâu của điểm cần tính so với mặt thoáng (hoặc điểm đã biết áp suất).

Ở đây, ta có pck = 0.02 at tại một điểm và cần tìm áp suất pd tại điểm nằm thấp hơn 0.4m. Ta cần quy đổi đơn vị áp suất at sang Pascal (Pa) để đồng nhất đơn vị.

1 at = 98066.5 Pa

pck = 0.02 at = 0.02 * 98066.5 Pa = 1961.33 Pa

Gọi áp suất tại điểm thấp hơn 0.4m là pd. Ta có:

pd = pck + ρgh

pd = 1961.33 + 750 * 9.81 * 0.4

pd = 1961.33 + 2943

pd = 4904.33 Pa

Chuyển đổi lại sang đơn vị at:

pd = 4904.33 / 98066.5 ≈ 0.05 at.

Như vậy, không có đáp án chính xác trong các lựa chọn đã cho. Giá trị gần đúng nhất là D. pck = 0,06 at, nhưng về bản chất thì nó không đúng với tính toán.

Nguyên lý D'Alembert phát biểu rằng tổng các lực tác dụng lên một vật, cộng với các lực quán tính, bằng không. Phương trình động lượng thể hiện mối quan hệ giữa lực tác dụng và sự thay đổi động lượng của vật. Do đó, phương trình động lượng thể hiện nguyên lý D'Alambe một cách tổng quát nhất. Các phương trình Euler (thủy động và thủy tĩnh) và Navier-Stokes là các phương trình cụ thể hơn, áp dụng cho chất lưu và có xét đến các yếu tố khác như áp suất, độ nhớt.

Phương trình Bernoulli là một biểu thức thể hiện định luật bảo toàn năng lượng cho một khối chất lỏng chuyển động. Nó liên hệ giữa áp suất, vận tốc và độ cao của chất lỏng trong một dòng chảy ổn định. Do đó, đáp án A là đáp án chính xác. Các đáp án B, C, và D liên quan đến các định luật bảo toàn khác (khối lượng, động lượng và moment động lượng) nhưng không được thể hiện trực tiếp bởi phương trình Bernoulli.

Câu hỏi này kiểm tra kiến thức về dòng chảy tầng (laminar flow) trong khe hẹp giữa hai bản phẳng, một đứng yên và một chuyển động. Đây là sự kết hợp của hai loại dòng chảy cơ bản: dòng Couette (do chuyển động của bản phẳng) và dòng Poiseuille (do áp suất). Tuy nhiên, trong trường hợp này, vì không có sự chênh lệch áp suất dọc theo khe hẹp (thường được đề cập trong các bài toán dòng Poiseuille), dòng chảy chủ yếu bị ảnh hưởng bởi chuyển động của bản phẳng. Do đó, quy luật phân bố vận tốc sẽ là tuyến tính.

* Phương án A: Sai. Quy luật bậc hai thường liên quan đến dòng Poiseuille, khi có sự chênh lệch áp suất.
* Phương án B: Đúng. Trong dòng Couette, vận tốc thay đổi tuyến tính từ 0 (tại bản đứng yên) đến vận tốc của bản chuyển động.
* Phương án C: Sai. Mặc dù có sự kết hợp của cả hai, nhưng trong trường hợp này, ảnh hưởng của dòng Couette là trội hơn hẳn do không có chênh lệch áp suất đáng kể.
* Phương án D: Sai. Vận tốc thay đổi từ bản đứng yên đến bản chuyển động, do đó không thể không đổi trên toàn mặt cắt ướt.