Определить разность давлений бензина на заднюю и переднюю стенки бензобака, длиной 0,5м полностью заполненного бензином плотностью 800 кг/м3, если при трогании с места, автомобиль развил скорость 5 м/с за 10 сек.

задан 14 Окт '15 18:57

изменен 15 Окт '15 15:19

wusan's gravatar image


3.3k18

10|600 символов нужно символов осталось
0

$$ma = F_2 - F_1 = P_2S - P_1S = ΔPS$$ $$ΔP = ma/S = ρVa/S = ρSla/S = ρla = ρlv/t$$ Итого 200 Па

ссылка

отвечен 15 Окт '15 18:46

Спасибо) но теперь я не могу понять, у кого правильно, а у кого ошибка( Там все таки нужно ставить 2йку перед последней формулой или нет?

(15 Окт '15 20:36) Ильнур

Мне больше нравится мой ответ.

(15 Окт '15 21:55) zolton

Можете пояснить природу силы F1 и что понимается под давлением P1?

(15 Окт '15 22:48) wusan

Природа силы $%F_1$% (так же, как и силы $%F_2$%) - упругость (т.е. электро-магнитное взаимодействие). Это силы реакции, с которыми стенки (передняя и задняя) действуют на бензин. Согласно 3-му закону Ньютона численно они равны силам, с которыми бензин действует на стенки. А их, в свою очередь, можно выразить через площадь стенок и давление бензина. $%P_1$% - давление на переднюю стенку, $%P_2$% - на заднюю.

(15 Окт '15 23:02) zolton

Ответ формальный, нужно понять, каким образом передняя стенка при своем ускорении увлекает за собой бензин. Насколько мне известно,жидкость не обладает упругостью к растяжению. Также не поддается объяснению отрицательное давление жидкости на стенку.

(15 Окт '15 23:20) wusan

У тела (бензина) появляется ускорение только тогда, когда сумма действующих на него сил не равна нулю. Соответственно, при движении бензина с ускорением, сила, действующая на него со стороны задней стенки, больше, чем со стороны передней. Эти силы направлены в противоположные стороны, поэтому их проекции на горизонтальную ось имеют разные знаки. Численно эти силы равны силам, с которыми бензин действует на стенки. Они тоже не равны: на заднюю стенку бензин действует с большей силой, чем не переднюю.

(15 Окт '15 23:43) zolton

Поскольку площади стенок равны, давление бензина на заднюю стенку больше, чем на переднюю. Разумеется, давление на обе стенки положительное.

(15 Окт '15 23:43) zolton

Однако нельзя забывать, что в инерциальной системе отсчета ускоряется не бензин, а стенки бака, следовательно рассуждения с приложением сил со стороны обоих стенок неприменимы. В действительности, бензин, ускоряясь относительно обоих стенок, оказывает избыточное давление на заднюю стенку, при этом давление на переднюю стенку уменьшается на ту же величину, но до определенного предела. Можно представить ситуацию с неполным баком. В этом случае при достаточно большом ускорении бензина возле передней стенки вообще не будет, и давление на нее окажется равным нулю.

(16 Окт '15 0:06) wusan

Спасибо большое конечно вам обоим, но вот как правильно получается то? Мне на завтра ответ нужен. Да уж, сложная задача попалась, раз знатоки спорят.

(16 Окт '15 0:20) Ильнур
показано 5 из 9 показать еще 4
10|600 символов нужно символов осталось
0

Разность давлений бензина на заднюю и переднюю стенки вызвана ускорением бензобака a=v/t относительно бензина массой $$m=\rho S l$$ При этом давление на передней стенке падает на величину dp=ma/S, а на задней стенке возрастает на эту же величину. Поэтому разность давлений $$\Delta p=2\rho vl/t$$ и равна 400 Па.

ссылка

отвечен 15 Окт '15 15:17

изменен 15 Окт '15 17:29

Решение дайте пожалуйста, очень срочно нужно. Но спасибо и за ответ)

(15 Окт '15 15:26) Ильнур

Хотите сказать, что бензин будет двигаться равномерно (или покоиться)? Тогда стенки, двигаясь ускоренно, от него уедут довольно быстро. Если весь бензин соберется у задней стенки, то ускорение ему сообщит сила реакции задней стенки. Передняя стенка на него (и он на нее) действовать не будет, давление на переднюю стенку будет равно нулю.

(16 Окт '15 0:16) zolton
10|600 символов нужно символов осталось
0

Мужики, а на какую ногу вы будете хромать, если вас огреть монтировкой по темени? Моё мнение: Либо задачу состряпал недоумок, либо над вами попросту издеваются. В задаче нет геометрии бака, кроме его длины. Другими словами у вас нет площади о которой вы так печётесь и даже чубы готовы рвать, нет объёма бензина для расчёта инерции, при полном баке давление распределится не только на заднюю но и на дно, две боковые стенки,на потолок. Задача -- БРЕД.

ссылка

отвечен 18 Окт '15 22:54

При решении задачи предполагалось, что бензин идеальная жидкость, бензобак имеет прямоугольную форму и полностью заполнен бензином. Требуется найти разность давлений на переднюю и заднюю стенки. Про давление на дно, боковые стенки и потолок нас не спрашивают. При указанных допущениях задача решается.

(19 Окт '15 10:29) zolton

Если рассматривать бензобак не полностью заполненный бензином, то нужно учитывать наклон свободной поверхности бензина к горизонту (вследствие движения с ускорением). Это приведет к тому, что площади поверхности соприкосновения бензина с передней и задней стенками будут разными. Для их вычисления нужно будет знать объем бензина. И, поскольку давление жидкости зависит от глубины, в этом случае для вычисления силы давления нужно будет брать несложный интеграл.

(19 Окт '15 10:29) zolton

Про форму бензобака нигде ни слова. Дан единственный размер -- длина. Ширины и высоты нет. Во втором комментарии верно: для вычисления разности давления нужен Объём бензина, разница давлений соответствует разнице столба жидкости на передней и задней стенке, при допущении отсутствия потолка бака и равноускоренного движения авто. НЕТ объёма, НЕТ геометрии бака -- нет и решения.

(25 Окт '15 18:39) VladimirSS

Вы же говорите о прямоугольной форме бензобака, это как? Бак стал двумерным? Или это просто элементарная неграмотность -- то есть неумение перекладывать мысли в буквицу, так чтобы было понятно и другим, что породил ваш ум.

(25 Окт '15 20:09) VladimirSS
10|600 символов нужно символов осталось
Ваш ответ

Если вы не нашли ответ, задайте вопрос.

Здравствуйте

Физика - это совместно редактируемый форум вопросов и ответов по естественным наукам для физиков, химиков, астрономов и биологов.

Присоединяйтесь!

отмечен:

×27

задан
14 Окт '15 18:57

показан
957 раз

обновлен
25 Окт '15 20:09

Отслеживать вопрос

по почте:

Зарегистрировавшись, вы сможете подписаться на любые обновления

по RSS:

Ответы

Ответы и Комментарии

Дизайн сайта/логотип © «Сеть Знаний». Контент распространяется под лицензией cc by-sa 3.0 с обязательным указанием авторства.
Рейтинг@Mail.ru