المپياد جهاني فيزيك
 برندگان مسابقه‌ي المپياد فيزيك
 
 لوله کشي (مسابقه‌ي شماره‌ي 299)
لوله کشي (مسابقه‌ي شماره‌ي 299)مسابقه فيزيك
مکانيک...سؤال همراه با جواب
 
سؤال 
يک لوله پُر از آب از دو سر بسته است. اين لوله در يک صفحه‌ي افقي به‌طور يکنواخت حول محور O'O مي‌چرخد. فشارسنج‌هايي که در فاصله‌هاي r1 و r2 از محور به ديواره‌هاي لوله ثابت شده‌اند، به ترتيب فشارهاي p1 و p2 را نشان مي‌دهند (شکل). با فرض اينکه چگالي آب را مي‌دانيم، سرعت زاويه‌اي چرخش لوله را پيدا کنيد.

جواب

 

به شرايط تعادل جرمي از مايع بين سطح مقطع‌هايي به فاصله‌ي x و x+ Δx از محور توجه کنيد. اين بخش از مايع که جرم آن برابر ρωSΔx است، تحت نيروهاي فشار بر سطح‌هاي کنارش با سرعت زاويه‌اي يکنواخت ω دوران مي‌کند. اگر فشار در سطح مقطع x را P(x) بناميم، داريم:


با ميل دادن
Δx به سمت صفر، به معادله‌ي روبرو مي‌رسيم:

 



در نتيجه:



با استفاده از شرايط مسئله:



مي‌توانيم سرعت زاويه‌اي لوله را به‌دست آوريم:


 

1392/8/22لينک مستقيم

نظر شما پس از تاييد در سايت قرار داده خواهد شد
نام :
پست الکترونيکي :
صفحه شخصي :
نظر:
تاییدانصراف
 
 المپياد فيزيك

 

     

 

 

صفحه‌ي اصلي

     

 

راهنماي سايت

     

 

 

آموزش

     

 

بانك سوال

     

 

 

مسابقه

     

 

 

زنگ تفريح

     

 

 

مصاحبه و گزارش

     

 

 

معرفي كتاب

     

 

 

مشاوره

     

 

 

پرسش‌و‌پاسخ‌علمي

     

 

اخبار

 

فعاليت‌هاي علمي

 بازديدها
كاربران غيرعضو آنلاينكاربران غيرعضو آنلاين:  3672
 كاربران عضو آنلاين:  0
  کل كاربران آنلاين:  3672