Một vật cân bằng trong nước như hình vẽ; C là trọng tâm của vật; D là tâm đẩy.

Vật ở trạng thái cân bằng phiếm định

Vật ở trạng thái cân bằng không ổn định

Vật ở trạng thái cân bằng ổn định

Chưa xác định được

Trả lời:

Đáp án đúng: C

Khi một vật cân bằng trong nước, trạng thái cân bằng của nó phụ thuộc vào vị trí tương đối giữa trọng tâm (C) và tâm đẩy (D). - **Cân bằng ổn định:** Nếu trọng tâm C nằm dưới tâm đẩy D, khi vật bị lệch khỏi vị trí cân bằng, một mômen lực sẽ xuất hiện có xu hướng đưa vật trở lại vị trí cân bằng ban đầu. - **Cân bằng không ổn định:** Nếu trọng tâm C nằm trên tâm đẩy D, khi vật bị lệch khỏi vị trí cân bằng, một mômen lực sẽ xuất hiện có xu hướng làm vật tiếp tục lệch khỏi vị trí cân bằng ban đầu. - **Cân bằng phiếm định:** Nếu trọng tâm C trùng với tâm đẩy D, vật sẽ ở trạng thái cân bằng tại mọi vị trí. Trong trường hợp này, hình vẽ cho thấy C nằm trên D, do đó vật ở trạng thái cân bằng không ổn định.

400+ câu hỏi trắc nghiệm Kĩ thuật thủy khí có lời giải đầy đủ và logic - Phần 2

50 câu hỏi 60 phút

Bắt đầu thi

Câu hỏi liên quan

Câu 26:

Đường năng và đường đo áp.

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Đường năng và đường đo áp biểu diễn năng lượng và áp suất của dòng chảy trong kênh hở. Đường năng (Total Energy Line - TEL) biểu diễn tổng năng lượng của dòng chảy (bao gồm thế năng, động năng và áp năng), trong khi đường đo áp (Hydraulic Grade Line - HGL) biểu diễn tổng của thế năng và áp năng.

- Phương án A: Có thể trùng nhau: Điều này đúng. Đường năng và đường đo áp trùng nhau khi vận tốc dòng chảy bằng 0 (tức là động năng bằng 0). Trong thực tế, điều này hiếm khi xảy ra, nhưng về mặt lý thuyết là có thể.
- Phương án B: Không bao giờ trùng nhau: Điều này sai, như đã giải thích ở trên.
- Phương án C: Luôn luôn dốc lên: Điều này sai. Cả hai đường đều có thể dốc xuống theo hướng dòng chảy do mất năng lượng (ví dụ, do ma sát).
- Phương án D: Luôn luôn dốc xuống: Điều này không hoàn toàn đúng. Mặc dù thường dốc xuống do mất năng lượng, nhưng đường năng và đường đo áp có thể dốc lên nếu có sự bổ sung năng lượng vào dòng chảy (ví dụ, bơm) hoặc nếu có sự thay đổi đột ngột về hình dạng kênh.

Vậy, đáp án đúng nhất là A.

Câu 27:

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 chất lỏng trong một dòng chảy ổn định. Các số hạng trong phương trình này đều có đơn vị là năng lượng trên một đơn vị trọng lượng, hay nói cách khác, chúng có đơn vị chiều dài.

- z là độ cao, có đơn vị là mét (m).
- p/γ là áp suất chia cho trọng lượng riêng, cũng có đơn vị là mét (m). Trong đó p có đơn vị là N/m² và γ có đơn vị là N/m³, do đó p/γ có đơn vị là (N/m²) / (N/m³) = m.
- u²/2g là bình phương vận tốc chia cho hai lần gia tốc trọng trường, cũng có đơn vị là mét (m). Trong đó u có đơn vị là m/s và g có đơn vị là m/s², do đó u²/2g có đơn vị là (m/s)² / (m/s²) = m.

Vì vậy, tất cả các số hạng đều có đơn vị là mét (m). Để đưa về dạng m.N/N, ta nhân tử và mẫu của m với N (Newton, đơn vị của lực/trọng lượng). Do đó, đơn vị là m.N/N.

Câu 28:

Các giả thiết về dòng chảy để dẫn dắt đến công thức g z + u^2/2 + ∫dp/ρ = constant là.

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Công thức g*z + u^2/2 + ∫dp/ρ = constant là một dạng của phương trình Bernoulli, thường được sử dụng trong thủy động lực học để mô tả dòng chảy của chất lưu lý tưởng. Các giả thiết để dẫn dắt đến công thức này bao gồm:

1. Lý tưởng: Chất lưu được xem là không có độ nhớt (inviscid), nghĩa là không có ma sát nội tại giữa các lớp chất lưu. Điều này cho phép bỏ qua các hiệu ứng tiêu tán năng lượng do ma sát.

2. Dừng (ổn định): Các tính chất của dòng chảy (như vận tốc, áp suất) tại một điểm cố định không thay đổi theo thời gian. Điều này có nghĩa là ∂/∂t = 0.

3. Khối lượng riêng là hàm của áp suất p (hoặc không nén được): Trường hợp tổng quát hơn là khối lượng riêng ρ có thể thay đổi theo áp suất p (ρ = ρ(p)). Trường hợp đặc biệt là chất lưu không nén được (incompressible), nghĩa là khối lượng riêng không đổi (ρ = constant). Khi ρ = constant, ∫dp/ρ trở thành p/ρ.

4. Dọc theo một đường dòng: Phương trình Bernoulli áp dụng dọc theo một đường dòng (streamline), là đường mà tiếp tuyến của nó tại mọi điểm trùng với vectơ vận tốc của chất lưu tại điểm đó. Điều này có nghĩa là không có sự trao đổi năng lượng hoặc động lượng giữa các đường dòng.

Dựa trên các phân tích trên, đáp án chính xác nhất là:

D. Lý tưởng, dừng, khối lượng riêng là hàm của áp suất p, dọc theo 1 đường dòng

Câu 29:

Chất lỏng mà chuyển động của nó được mô tả bởi phương trình Euler thuỷ động F→ − 1/ρ g grad p = d u→/dt là chất lỏng.

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Phương trình Euler thuỷ động được sử dụng để mô tả chuyển động của chất lỏng không nhớt (hay còn gọi là chất lỏng lý tưởng). Phương trình này bỏ qua ảnh hưởng của ma sát nội tại trong chất lỏng, tức là độ nhớt. Các lựa chọn khác như chất lỏng nhớt, nén được, hay phi Newton, đều không phù hợp vì phương trình Euler được xây dựng dựa trên giả định chất lỏng không có độ nhớt.

Câu 30:

So sánh tổn thất dọc đường của dòng chảy trong ống vuông và ống tròn có hệ số ma sát, diện tích mặt cắt ướt, chiều dài và lưu lượng bằng nhau. Ta có tỷ số giữa tổn thất dọc đường trong ống vuông so với trong ống tròn (hdvuông/ hdtròn) bằng.

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Để giải bài toán này, ta cần so sánh tổn thất dọc đường trong ống vuông và ống tròn khi các yếu tố như hệ số ma sát, diện tích mặt cắt ướt, chiều dài và lưu lượng là như nhau.

Công thức tổn thất dọc đường Darcy-Weisbach: h_f = f * (L/D) * (V^2 / (2g))

Trong đó:
- h_f là tổn thất dọc đường
- f là hệ số ma sát Darcy
- L là chiều dài ống
- D là đường kính thủy lực
- V là vận tốc dòng chảy
- g là gia tốc trọng trường

Vì f, L, và lưu lượng (Q) là như nhau, ta cần so sánh D và V giữa ống vuông và ống tròn.

Diện tích mặt cắt ướt (A) bằng nhau: A_vuông = A_tròn

Gọi cạnh ống vuông là a, bán kính ống tròn là r.

Diện tích ống vuông: a^2
Diện tích ống tròn: πr^2
=> a^2 = πr^2 => a = √(π) * r

Đường kính thủy lực (D):
- Ống tròn: D_tròn = 2r
- Ống vuông: D_vuông = 4 * (diện tích / chu vi) = 4 * (a^2 / (4a)) = a = √(π) * r

Vận tốc dòng chảy (V = Q/A):
Vì Q và A như nhau, V_vuông = V_tròn

Vậy, tỷ số tổn thất dọc đường:
hd_vuông / hd_tròn = (D_tròn / D_vuông) = (2r) / (√(π) * r) = 2 / √(π) ≈ 1.128

Vậy đáp án đúng là A. 1,128

Câu 31:

Điều kiện để áp dụng công thức tính cột áp H = Q²K²L là. 1. Dòng chảy tầng, 2. Dòng chảy đều có áp, 3. Dòng chảy rối, 4. Dòng chảy rối thành trơn thủy lực, 5. Dòng chảy rối thành nhám thủy lực, 6. Đường ống dài

Lời giải: