CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Nội dung làm việc: Đánh giá kết quả làm việc của các thành viên trong quá trình thực hiện bài tập cuối kì.. Phương trình Bernoulli là một trong năm ph
Trang 1BÀI TẬP LỚN CUỐI KỲ 2 NĂM HỌC 2020-2021
MÔN HỌC: VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG
Trang 3CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Nội dung làm việc: Đánh giá kết quả làm việc của các thành viên trong quá
trình thực hiện bài tập cuối kì Sau khi bàn luận và được sự thống nhất của
tất cả các thành viên trong nhóm, nhóm chúng em đưa ra bảng đánh giá như sau:
Trang 4b) Tìm biểu thức tính gia tốc của vật
(theo F ,m ,m 0 ¿ .
Vì F=35 N >P=mg=3.10=30 N nên vật m đi lên.Chọn chiều dương như hình vẽ:
Phương trình động lực học của vật m:
Σ F =m ⃗a ⟺⃗T−⃗P=m⃗a (1)
Phương trình động lực học của ròng rọc:
Σ M =Iβ ⟺ M P 0 +M N +M F + M T ' =Iβ
⟺ R ( F−T ' ) =m R 2 β
Trang 5Giải hệ phương trình ta được gia tốc:
⇒ a= F−mg m+m 0 (3)
Từ (3)⇔a= F−mg m+m
0 = 35−3.10 3+2 = 5 5 =1 ( m/s 2 )
Từ (4) ⇔T =ma+mg=3.10+3.1=33(N )
e) Tính áp lực mà trục ròng rọc phải chịu.
Trang 62 Tóm tắt đề: m 1 = 4,5kg ; m 2 = 4kg ; m=3kg; dây nhẹ, không dãn; g=10m/s 2 1
a) Phân tích các lực của ròng rọc.
b) Xác định biểu thức tính gia tốc của các vật
Trang 7T 2 =m 2 (g – a ) = 4(10 + 0,5) = 42 (N)
d) Tính áp lực mà trục ròng rọc phải chịu.
⃗ N + ⃗P + ⃗ T 1 ' + ⃗ T 2 ' = 0
→ N−P−T 1 −T 2 = 0
→N =mg+T 1 +T 2
= 3.10 + 42,75 + 42 = 114,75 N
e) Nếu thay ròng rọc khác cùng khối lượng, nhưng có dạng vành tròn thì gia tốc của các vật tăng hay giảm?
Nếu thay ròng rọc khác cùng khối lượng, nhưng có dạng vành tròn thì gia tốc của các vật giảm.
Phương trình chuyển động tịnh tiến:
Σ F =m ⃗a
Trang 8F ms = 1 2 mRβ= 1 2 ma
⇒ a= F m+ I
2
e) Tính lực ma sát tác dụng vào khối trụ F ms = F 3 = 15 3 =5N
4 Tóm tắt đề: Ròng rọc B dạng đĩa tròn đồng chất
m B =2kg; R=10cm=0,1m; m A =2 kg;m C =3kg; g=10m/ s 2 1
Trang 10d) Tính lực căng dây treo vật A và vật C
T 2 =m A a=2.5=10 ¿ )
T 1 =m C g−m C a
¿ 3.10−3.5=15(N )
e) Tính áp lực trục ròng rọc B phải chịu
chiếu lên Ox ta được:
N x −T 2 , =0⇔N x =T 2 , =10(N ) chiếu lên Oy ta được: −N y +T 1 , +P B =0
Các lực tác dụng: ⃗T ; ⃗P PTCĐ tịnh tiến: Σ ⃗F = ¿ ⃗P+⃗T=m ⃗a (1) PTCĐ quay: Σ M =Iβ = IR (2) + Chọn chiều dương là chiều chuyển động
Trang 11và trong thời gian đó ống trụ quay được bao nhiêu vòng.
S=h−R=2−0,1=1,9 (m)
S= 1
2 gt 2
⇒t= √ 2S
g = √ 95
50 ( s) Chu vi: C=2π R=2π 0,1= 1 5 π (m)
S=π R 2 =3,14 0,0135 2 =5,72 10 −4 m 2
v tb = Q
S = 4,8 10
−5 5,72.10 −4 =0,084 m
Trang 12bể thì cần thời gian bao lâu?
Tốc độ trung bình tối đa để dồng chảy trong ống vẫn
2 4.0,001.2 =0,17 m/s
Trang 132300 ¿ R e <10 4 ⟹Là dòng chảy chuyển tiếp
e) Xác định lưu lượng tối
đa (lít/phút)để dòng chảy là dòng chảy lặng?
¿ 5,72.10 −4 .0,085=4,862.m/ s=2,9lít / phút
Tổng điểm phần bài tập
Câu 8 (câu hỏi mở - 3 điểm):
(cắt cái yêu cầu của đề bài dán vào đây, sau đó trình bày lời giải)
III Câu hỏi mở (2 điểm) Sinh viên chọn MỘT trong các câu sau để trả lời (kèm HÌNH GIF, VIDEO minh họa).
Trang 141 Phương trình Bernoulli là một trong năm phương trình làm thay đổi thế giới Trình bày những ứng dụng của phương trình Bernoulli trong thực tiễn:
Giới thiệu về phương trình Bernoulli:
Phương trình Bernoulli thể hiện mối quan hệ giữa áp suất P, vận tốc V và vị trí Z tại các mặt cắt bất kì của dòng chảy Về mặt bản chất phương trình Bernoulli dựa trên định luật bảo toàn năng lượng dòng chảy.
Phương trình Bernoulli:
p + ρgz + 1 2 ρ v 2 = const Trong đó:
p: áp suất tĩnh (Pa) 1
2 ρ v
2 : áp suất động (Pa)
ρgz : áp suất trắc địa (Pa) z: độ cao (m)
v : vận tốc của chất lỏng (m/s)
ρ: khối lượng riêng của chất lỏng (kg/m 3 )
Những ứng dụng của Bernoulli trong thực tiễn:
1 Một trong những ứng dụng thực tế nhất của định luật là công nghiệp chế tạo máy bay:
+ Khi máy bay cất cánh, sẽ có dòng không khí “chảy” xung quanh cánh máy bay, nơi có các cánh quạt động cơ Dòng khí này khiến áp suất ở dưới cánh cao hơn so với phía trên.
+ Theo quy luật tự nhiên, không khi di chuyển tư nơi có áp suất cao tới nơi có
áp suất thấp, tất yếu sẽ xuất hiện một lực nâng máy bay lên và nhờ đó máy bay có
Trang 15thể lượn trên không trung dễ dàng Cánh máy bay này càng rộng thì lực nâng này càng lớn và tốc độ để cất cánh càng nhỏ.
Video minh họa:
2 Bộ chế hòa khí (Cacbuarato):
liệu-không khí cho động cơ.
bạn ấn vòi đó xuống, tức là gây ra áp suất thấp trong lọ, làm cho nước hoa bị hút theo vòi và phun ra.
Trang 16Video minh họa:
3 Ống pitot:
máy bay để đo tốc độ dòng chảy Đó là một ống mảnh có hai lỗ hổng trên nó Các lỗ phía trước
sự khác biệt giữa những áp suất này, bạn sẽ có
tốc độ bay.
- Trên máy bay, ống pitot có thể gắn theo một số cách khác nhau, bào gồm nhô ra từ các cạnh của cánh hoặc dán lên từ thân máy bay.
4 Ống ventury - dụng cụ đo vận tốc chất lỏng trong ống dẫn:
Ống ventury được đặt nằm ngang, gồm một phần có tiết diện A1 và một phần có tiết diện nhỏ hơn A2 Một áp kế hình chữ U, có hai đầu nối với hai phần ống đó.
Trang 17Video minh họa:
5 Trong các cơn bão có vòi rồng, gió lốc luôn có khả năng lật tung và thổi bay nóc
nhà Điều này cũng được lí giải đơn thuần bằng hiệu ứng Bernoulli khi không khí chuyển động quanh ngôi nhà làm xuất hiện lực nâng, khiến bật tung nóc bất cứ ngôi nhà nào dù có kiên cố đến mấy.
Trang 18Vido minh họa: