Giải bài tập SGK Vật lý 10 Nâng cao Bài 42: Sự chảy thành dòng của chất lỏng và chất khí. Định luật Béc-nu-li

Chọn câu sai.

A. Trong một ống dòng nằm ngang , nơi nào có tốc độ  lớn thì áp suất tĩnh nhỏ , nơi nào có tốc độ nhỏ thì áp suất tĩnh lớn .

B. Định luật Béc-nu-li áp dụng cho chất lỏng và chất khí chảy ổn định .

C. Áp suất toàn phần tại một điểm trong ống nằm ngang thì tỉ lệ bậc nhất với vận tốc dòng.

D. Trong một ống dòng nằm ngang , nơi nào các đường dòng càng nằm xít nhau thì áp suất tĩnh càng nhỏ .

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi này cần nắm được nội dung lí thuyết về sự chảy thành dòng của chất lỏng

Hướng dẫn giải

- Vì: Áp suất toàn phần tại một điểm trong ống nằm ngang thì tỉ lệ với bình phương vận tốc dòng

⇒ C sai

- Chọn C

Lưu lượng nước trong ống nằm ngang là 2m³/min. Hãy xác định tốc độ của chất lỏng tại một điểm của ống có bán kính 10cm.

Phương pháp giải

Áp dụng công thức:

\({v = \frac{A}{S} = \frac{A}{{\pi {R^2}}} }\) để tính tốc độ của chất lỏng

Hướng dẫn giải

A= 2m³/phút = 130m³/s; R=10cm=0,1m

Tốc độ của chất lỏng là:

\({v = \frac{A}{S} = \frac{A}{{\pi {R^2}}} = \frac{1}{{30.3,14.{{(0,1)}^2}}} \approx 1,06(m/s)}\)

Tiết diện động mạch chủ của người là 3cm², tốc độ máu từ tim ra là 30cm/s. Tiết diện của mỗi mao mạch là 3.10^-7cm²; tốc độ máu trong mao mạch là 0,05cm/s. Hỏi người phải có bao nhiêu mao mạch?

Phương pháp giải

Áp dụng công thức:

\(\begin{array}{l} n = \frac{{{v_0}.{S_0}}}{{vS}} \end{array}\) để tính số mao mạch trong cơ thể người

Hướng dẫn giải

- Gọi n là số mao mạch.

- Lưu lượng máu trong động mạch chủ bằng tổng lưu lượng máu trong n mao mạch nên

\(\begin{array}{l} n.v.S = {v_0}.{S_0}\\ \Rightarrow n = \frac{{{v_0}.{S_0}}}{{vS}} = \frac{{30.3}}{{{{0,05.3.10}^{ - 7}}}} = {6.10^9} \end{array}\)

Vậy người đó có 6 tỉ mao mạch

Một ống nước nằm ngang có đoạn bị thắt lại. Biết rằng áp suất bằng 8,0.10⁴Pa tại một điểm có vận tốc 2m/s và tiết diện ống là S. Hỏi tốc độ và áp suất tại nơi có tiết diện S/4 bằng bao nhiêu ?

Phương pháp giải

- Tính tốc độ theo công thức:

\({v_2} = \frac{{{S_1}}}{{{S_2}}}{v_1}\)

- Tính áp suất tại đó theo công thức:

\({p_2} = {p_1} + \frac{S}{2}(v_1^2 - v_2^2)\)

Hướng dẫn giải

Ta có: \({{p_1} = {{8,0.10}^4}(Pa)}; {{v_1} = 2(m/s)}\)

- Tốc độ tại nơi đó là:

\(\begin{array}{l} {S_2} = \frac{{{S_1}}}{4} \Leftrightarrow \frac{{{S_1}}}{{{S_2}}} = 4\\ {v_2}.{S_2} = {v_1}.{S_1} \Rightarrow {v_2} = \frac{{{S_1}}}{{{S_2}}}{v_1} = 4.2 = 8(m/s) \end{array}\)

- Áp suất là:

\(\begin{array}{l} {p_2} = {p_1} + \frac{S}{2}(v_1^2 - v_2^2)\\ = {8.10^4} + \frac{{{{10}^3}}}{2}({2^2} - {8^2}) = {5.10^4}(Pa) \end{array}\)