background image

MECHANIKA PŁYNÓW 

-ćwiczenia- 

 
Literatura: 

1)

 

K. Jeżowiecka-Kabsch, H. Szewczyk, Mechanika płynów, dostępna na 

www.dbc.wroc.pl

 

2)

 

Z. Bechtold (red.),  Mechanika płynów. Zbiór zadań, dostępna na 

www.dbc.wroc.pl

 

3)

 

E. S. Burka, T. J. Nałęcz, Mechanika płynów w przykładach 

 

STATYKA PŁYNÓW 

RÓWNOWAGA CIECZY W NACZYNIACH POŁĄCZONYCH 

 

 

                         Rys. 1. Naczynia połączone otwarte          Rys. 2. Naczynia połączone zamknięte                  

 

Prawo  naczyń  połączonych  -  w  punktach  należących  do  jednej  i  tej  samej  nieprzerwanej  masy 

ciekłej i znajdujących się na tej samej płaszczyźnie poziomej panuje jednakowe ciśnienie. 
 

 

Rys. 3. Ciecz jednorodna  

znajdująca się w ziemskim polu grawitacyjnym 

 
Ciśnienie w dowolnym punkcie wynosi:  
 

p = p

0

 + 

ρ

 g h. 

 

Ciśnienie  w  dowolnym  punkcie  cieczy  (M)  równa  się  ciśnieniu  na  powierzchni  swobodnej, 

powiększonemu  o  ciśnienie  słupa  cieczy  o  wysokości  odpowiadającej  głębokości  zanurzenia  tego 
punktu
. 
 
Różnicę ciśnień 

p - p

0

 = 

ρ

 g h 

 
nazywamy ciśnieniem hydrostatycznym
 

W  przypadku  przestrzeni  wypełnionych  kilkoma  warstwami  cieczy  nie  mieszających  się, 

o gęstościach spełniających warunek 

ρ

1

 < 

ρ

2

 <…<

ρ

n

 

 
rozkład ciśnienia wynosi: 

background image

  



  











 

 

 
gdzie: 
h

– całkowita grubość i-tej warstwy, 

z

– głębokość zanurzenia w n-tej warstwie. 

 
 

LISTA ZADAŃ 

 

 
Zad. 1 

Obliczyć  różnicę  wysokości  h

0

  –  h

1

  cieczy,  jaka  ustaliła  się  w 

manometrze  U-rurkowym,  jeżeli  w  poszczególnych  ramionach  działają 
ciśnienia p

0

 i p

1

.  

 
 
 
 
 

 
 

 
Zad. 2 

 

 

Dwa  naczynia  A  i  B,  połączone  przewodem, 

napełniono  nie  mieszającymi  się  cieczami  o 
gęstościach 

ρ

1

  =  900  kg/m

3

ρ

=  1000  kg/m

3

Wyznaczyć  wysokości  h

i  h

2

  poziomów  cieczy  w 

poszczególnych  naczyniach  względem  poziomu 
odniesienia  N-N,  w  płaszczyźnie  rozdziału  płynów. 
Przyjąć  odległość  pomiędzy  zwierciadłami  cieczy  w 
naczyniach 

h = 0,2 m. 

 
 

 
 
Zad. 3 

 Obliczyć  wysokość  nadciśnienia  w  zbiorniku  zawierającym 

wodę o gęstości 

ρ

w

 = 1000 kg/m

3

. Manometr wypełniony cieczą o 

gęstości 

ρ

m

  =  13600  kg/m

3

  wskazuje  wychylenie 

z  =  0,4  m. 

Poziom  zerowy  manometru  znajduje  się  H  =  2  m  poniżej 
zwierciadła cieczy w zbiorniku. 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 

background image

 
Zad. 4 

 

Obliczyć  nadciśnienie  nad  zwierciadłem  cieczy 

o gęstości 

ρ

w

  =  1000  kg/m

3

 

wypełniającej  walczak. 

Wychylenie manometrów 

z

1 

z

2

 = 0,5 m, gęstość płynu 

manometrycznego 

ρ

m

  =  13600  kg/m

3

 

(gęstość  powietrza 

pominąć).  Poziom  zerowy  manometrów  znajduje  się  
H = 2 m poniżej zwierciadła zbiornika. 
 
 
 
 

Zad. 5 

 

Przez  przewód  prostoosiowy,  nachylony  do  poziomu 

odniesienia  N-N,  przepływa  woda.  Do  pomiaru  różnicy 
ciśnień 

p użyto manometru rtęciowego. Obliczyć wartość 

p  =  p

1

  –  p

2

  w  przypadku,  gdy  różnica  wysokości  H 

pomiędzy  otworami  piezometrycznymi  wynosi  2  m, 
a wysokość  słupa  rtęci  w  manometrze  h  =  1  m.  Przyjąć  

ρ

= 1000 kg/m

3

ρ

m

 = 13600 kg/m

3

 
 
 
 
 
 
 

 
Zad. 6 

 

Dwa  przewody,  z  których  jednym  płynie  olej  o  gęstości 

ρ

815 

kg/m

3

 

drugim 

woda 

gęstości  

ρ

= 1000 kg/m

3

, są przesunięte względem siebie o H = 2 m. 

Obliczyć  różnicę  ciśnień  panujących  w  rurociągach,  jeżeli 
podłączony  do  nich  manometr  rtęciowy  wychyli  się  
h  =  0,5  m.  Odległość  osi  dolnego  rurociągu  od  niżej 
położonej płaszczyzny rozdziału cieczy h

1

 = 0,8 m. 

 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 

background image

Zad. 7 

 
Zad. 8 

 

Obliczyć ciśnienie p panują

wysokość  h

2

,  na  jaką  podniesie  si

wody, 

jeżeli 

różnica 

w manometrze  różnicowym 
Wysokość napełnienia zbiornika 
 
 
 
 
 
 
 

 
 

 Obliczyć ciśnienie wzgl

1, 2, 3, 4, 5 zbiornika maj
h

2

 = 0,7 m, h

3

 = 0,4 m, h

ρ

w

  =  1000  kg/m

3

  (gę

pominąć). 

 
 
 

 

panujące w zbiorniku oraz 

  podniesie  się  zwierciadło 

nica 

poziomów 

rtęci 

nicowym 

h  =  0,15  m. 

 napełnienia zbiornika h

1

 = 0,8 m. 

nienie względne w punktach 

1, 2, 3, 4, 5 zbiornika mając dane: h

1 

= 1 m, 

h

4

 = 1 m, 

z = 0,8 m, 

(gęstość  powietrza 

ρ

p