Zestaw pytań egzaminacyjnych z przedmiotu „Mechanika płynów

Rok akad. 2004/2005
Zestaw pytań egzaminacyjnych z przedmiotu „Mechanika płynów” dla
studentów II roku, sem. IV, ZSI-M, kier.: Mechanika i Budowa Maszyn
I. STATYKA PŁYNÓW
1. Pojęcia podstawowe mechaniki płynów: określenie płynu, płyny jako ośrodki ciągłe, element płynu,
modele płynów .
2. Własności fizyczne płynów, siły występujące w płynach.
3. Ciśnienie jako wielkość skalarna, ciśnienie hydrostatyczne.
4. Podstawowe równanie równowagi płynów, warunki równowagi płynów.
5. Równowaga cieczy w jednorodnym polu sił grawitacyjnych.
6. Prawo Pascala i jego wykorzystanie.
7. Równowaga cieczy w naczyniach połączonych, zasada hydrostatycznego pomiaru ciśnienia.
8. Napór hydrostatyczny na sztywne ścianki poziome, paradoks hydrostatyczny.
9. Napór hydrostatyczny na ściany płaskie dowolnie zorientowane w przestrzeni, środek naporu
hydrostatycznego.
10. Napór hydrostatyczny na sztywne ścianki zakrzywione.
11. Napór płynu na ciała zanurzone, prawo Archimedesa.
12. Równowaga ciał pływających, metacentrum.
II. KINEMATYKA I DYNAMIKA PŁYNÓW DOSKONAŁYCH
13. Metody badania przepływów, metoda Lagrange'a, metoda Eulera, pojęcie pochodnej zupełnej.
14. Klasyfikacja przepływów, przepływy nieustalone i ustalone, przestrzenne i dwuwymiarowe: płaskie i
osiowosymetryczne, jednowymiarowe.
15. Tor elementu płynu, równanie toru, linia prądu, równanie linii prądu.
16. Linie prądu, włókno prądu, rurka prądu, struga, wydatek objętościowy strugi.
17. Równanie ciągłości przepływu przestrzennego.
18. Równanie ruchu płynów doskonałych.
19. Równanie Eulera, równania zamykające: ciągłości, stanu gazu (Clapeyrona).
20. Równanie Bernoulliego jako całka szczególna równań ruchu.
21. Równanie Bernoulliego dla przepływu płynu doskonałego i jego analiza fizykalna.
22. Przykład zastosowania równania Bernoulliego: wypływ cieczy ze zbiornika przez mały otwór.
III. DYNAMIKA PŁYNÓW LEPKICH.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
Pojęcie płynu lepkiego, siły styczne, prawo tarcia wewnętrznego Newtona.
Naprężenia styczne w płynach lepkich, lepkość płynu jako efekt wymiany pędu molekuł.
Równanie ruchu elementu płynu lepkiego, wnioski z niego wynikające.
Równanie Bernoulliego dla przepływu płynu lepkiego, analiza jego poszczególnych członów, straty
energii w przepływie.
Straty energii w przepływie płynu lepkiego przez rurociąg, straty tarcia i miejscowe.
Straty tarcia w przepływie cieczy lepkiej przez rurociąg, wykres Nikuradsego.
Zależność lepkości płynów od temperatury i ciśnienia.
Doświadczenie Reynoldsa, dwa zasadnicze stany ruchu płynów, ich cechy charakterystyczne.