关于医用物理学作业答案.pdf
《关于医用物理学作业答案.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《关于医用物理学作业答案.pdf(7页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第三章流体的运动 3-5 水的粗细不均匀的水平管中作稳定流动,已知在截面S1处的压强为 110Pa,流速为0.2m/s,在截面S2处 的压强为5Pa,求 S2处的流速(内摩擦不计)。 解:根据液体的连续性方程,在水平管中适合的方程: 代入数据得: 得 )/(5. 0 2 sm 答: S2处的流速为0.5m/s。 3-6 水在截面不同的水平管中作稳定流动,出口处的截面积为最细处的3 倍, 若出口处的流速为2m/s,问最细 处的压强为多少?若在此最细处开个小孔,水会不会流出来? 解:将水视为理想液体,并作稳定流动。设管的最细处的压强为P1,流速为 v1,高度为 h1,截面积为S1; 而上述各物理量
2、在出口处分别用P2、v2、h2和 S2表示。对最细处和出口处应用柏努利方程得: 由于在水平管中,h1=h2 从题知: S2=3S1 根据液体的连续性方程:S1 1 = S22 21211221 3/3/SSSSV 又 PaPP 5 02 10013. 1 2 2 2 201 )3( 2 1 2 1 PP = 2 20 4P = 235 210410013.1 显然最细处的压强为 Pa 5 10085.0小于大气压,若在此最细处开个小孔,水不会流出来。 3-7 在水管的某一点, 水的流速为2 cm/s, 其压强高出大气压10 4 Pa,沿水管到另一点高度比第一点降低了1m, 如果在第2 点处水管
3、的横截面积是第一点处的二分之一,试求第二点处的压强高出大气压强多少? 解:已知:smscm/102/2 2 1 , a ppp 4 01 10, mh1 1 , 2/1/ 12 ss, 0 2 h, xpp 02 水可看作不可压缩的流体,根据连续性方程有: 2211 vsvs,故 2 11 2 s vs v=2 1 v 又根据伯努利方程可得: 故有: 2 101 2 1 4 0 4 2 1 2 1 10vxpghvp =2 10 4 pa 3-8 一直立圆柱形容器,高0.2m,直径 0.2m,顶部开启, 底部有一面积为10 -4m2 的小孔, 水以每秒1.4 10-4m3 的快慢由水管自上面放
4、入容器中。问容器内水面可上升的高度?若达到该高度时不再放水,求容器内的水流 尽需多少时间。 解:如图,设某一时刻容器中水平距底面为h,此时,如图作一流线经过1,2 两点。由柏努利方程得: 2 222 2 111 2 1 2 1 vghPvghP由连续性原理得:QvSvS2211 因 1,2 点与大气相通,故 021 PPP 又由题知, 21 SS,求 2 v时可认为0 1 v, 代入柏努利方程易得: ghv2 2 当从上注水时,当QghSvS2 222 时,水面稳定,不升不降。 此时: )(1 .0 )10(8.92 )104 .1( 2 24 24 2 2 2 0 m gS Q h 停止注水
5、后,水面开始下降,设下降速度为 1 v,故: dt S S gh dh 1 2 2 ,两边积分得: t h dt S S gh dh 01 2 0 0 2 t S S g h 1 20 2 2,)(2.11 8.9 1.02 10 4/1 .014.32 4/ 2 4 2 0 2 2 0 2 11 s g h S d g h S S t 答:(略)。 3-10 用皮托管插入流水中测水流速度,设管中的水柱高度分别为 3 5 10m和 2 5.410m,求水流速度。 解:由皮托管原理 2 1 2 vg h 3-11 一条半径为3mm 的小动脉被一硬斑部分阻塞,此狭窄段的有效半径为2mm,血流平均速
6、度为50cm/s, 试求: ( 1) 未变窄处的血流平均速度; ( 2) 会不会发生湍流; ( 3) 狭窄处的血流动压强。 解: (1)设血液在未变窄处和狭窄段的横截面积和流速分别为S1、 1和 S2、2。根据连续性方程: S1 1=S22 代入数据 5. 0)102()103( 23 1 23 求得 )/(22.0 1 sm (2)将 33 /1005.1mkg , SPa 3 10.30 ,sm/5 .0,mr 2 102代入公式Re vr 得: 所以不会发生湍流。 (3)柏努利方程 狭窄处的血流动压为: 232 2 11 1.05100.5131() 22 vPa 答: (1)未变窄处的
7、血流平均速度为0.22m/s(2) 不会发生湍流;(3)狭窄处的血流动压强为131Pa. 3-12 20的水在半径为1 10 -2m 的水平圆管内流动,如果在管轴的流速为 0.1m.s -1,则由于粘滞性,水沿管 子流动 10m 后,压强降落了多少? 解:由泊肃叶定理知,流体在水平圆管中流动时,流速随半径的变化关系为: 在管轴处, r=0, L PR v 4 4 轴 3-13 设某人的心输出量为0.83 10 -4 m3/s,体循环的总压强差为 12.0kPa, 试求此人体循环的总流阻(即总外周阻 力)是多少N S/m 5. 解:根据泊肃叶定律: P Q R 答:总流阻(即总外周阻力)是 85
8、 1.44 10 ()N s m 3-14 设橄榄油的粘滞系数为0.18Pa s,流过管长为0.5m、半径为1cm 的管子时两端压强差为2.0 10 4N/m2, 求其体积流量。 解:根据泊肃叶定律: 4 8 PRP Q RL 将0.18Pa s , l= 0.5m , R = 1.0 10 2m , P = 2.0 10 4N/m2 代 入 , 可 求 得 4244 43 3.14(1.0 10)2 10 8.710(/ ) 880.180.5 RP Qms L 答:其体积流量为8.7 10 -4cm3/s. 3-15 假设排尿时尿从计示压强为40mmHg 的膀胱经过尿道口排出,已知尿道长为
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 关于 医用 物理学 作业 答案
链接地址:https://www.31doc.com/p-5631920.html