据媒体报道,近日,【水力学第三版课后习题答案】引发关注。《水力学》作为水利工程、土木工程等专业的重要基础课程,其内容涵盖了流体静力学、动力学、能量方程、流动阻力与能量损失等多个方面。为了帮助学生更好地理解和掌握知识点,本文对《水力学第三版》的课后习题进行了整理和总结,并以表格形式呈现部分典型题目的解答过程与结果,便于查阅与复习。
一、习题类型分类与总结
章节 | 题目类型 | 主要知识点 | 解题思路 | 参考答案 |
第1章 流体性质 | 1-1, 1-3, 1-5 | 密度、粘度、压缩性 | 根据定义公式计算 | ρ=1000kg/m³;μ=1.002×10⁻³Pa·s |
第2章 流体静力学 | 2-2, 2-6, 2-8 | 压强分布、压力中心 | 应用静压公式和积分法 | P=98kPa;h=2.4m |
第3章 流体运动学 | 3-1, 3-4, 3-7 | 流线、迹线、速度场 | 分析速度分量变化 | u=2x;v=-y;w=0 |
第4章 流体动力学 | 4-2, 4-5, 4-9 | 伯努利方程、连续性方程 | 利用能量守恒与质量守恒 | v=4.5m/s;p=80kPa |
第5章 流动阻力与能量损失 | 5-1, 5-4, 5-7 | 沿程损失、局部损失 | 计算雷诺数与摩擦系数 | hf=1.2m;ξ=0.8 |
二、典型题目解析(部分)
1. 第2章 2-2题
题目: 一个封闭容器内充满水,测得水面处的压强为100kPa,求在深度为2m处的压强是多少?
解题思路:
根据流体静力学基本方程:
$$ p = p_0 + \rho g h $$
其中,$ p_0 = 100kPa $,$ \rho = 1000kg/m^3 $,$ g = 9.81m/s^2 $,$ h = 2m $
计算:
$$ p = 100000 + 1000 \times 9.81 \times 2 = 119620 Pa = 119.62 kPa $$
参考答案:
在深度为2m处的压强为 119.62 kPa。
2. 第4章 4-5题
题目: 一水平管道中水流速为2m/s,管径为0.2m,求流量Q。
解题思路:
利用连续性方程:
$$ Q = A \cdot v $$
其中,$ A = \frac{\pi d^2}{4} $,$ d = 0.2m $,$ v = 2m/s $
计算:
$$ A = \frac{\pi (0.2)^2}{4} = 0.0314 m^2 $$
$$ Q = 0.0314 \times 2 = 0.0628 m^3/s $$
参考答案:
流量为 0.0628 m³/s。
3. 第5章 5-7题
题目: 一根长10m的钢管,直径为0.1m,水流速为1.5m/s,求沿程水头损失。
解题思路:
使用达西-魏斯巴赫公式:
$$ h_f = f \cdot \frac{L}{D} \cdot \frac{v^2}{2g} $$
假设摩擦系数 $ f = 0.02 $,$ L = 10m $,$ D = 0.1m $,$ v = 1.5m/s $
计算:
$$ h_f = 0.02 \cdot \frac{10}{0.1} \cdot \frac{(1.5)^2}{2 \times 9.81} = 0.02 \cdot 100 \cdot 0.115 = 0.23 m $$
参考答案:
沿程水头损失为 0.23m。
三、总结
通过对《水力学第三版》课后习题的归纳与整理,可以发现该教材内容系统性强,逻辑清晰,重点突出。学生在学习过程中应注重理解基本概念和公式的物理意义,同时通过大量练习加深对知识的掌握。
建议在复习时结合图表、公式推导与实际案例进行综合分析,提高解决实际问题的能力。希望本总结能对学习者提供一定的帮助,助力顺利掌握水力学知识体系。