ملف تدريبي: معدَّل السريان والاستمرارية

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على حساب معدل سريان سائل بمعلومية أبعاد القناة التي يسري فيها.

س١:

شلالات هوكا على نهر وايكاتو واحدة من أكثر الأماكن الطبيعية جذبًا للسياح في نيوزيلاندا. في المتوسط، معدل سريان النهر حوالي 300000 L/s. عند الأخدود، يضيق النهر فيصبح عرضه 20 م ويصبح متوسط عمقه 20 م.

ما متوسط سرعة النهر عند الأخدود؟

ما متوسط سرعة مياه النهر في اتجاه مجرى الشلال عندما يتسع عرض النهر إلى 60 m، ويزيد متوسط عمقه إلى 40 m؟

س٢:

يكافئ الحجم الداخلي لمنزل مجسمًا مستطيلًا عرضه ١٣٫٠ م في طوله ٢٠٫٠ م في ارتفاعه ٢٫٧٥ م. تتم تدفئة المنزل من خلال مدفأة بنظام تدفئة مركزي. يساوي قطر مجرى امتصاص الهواء الرئيسي بالمدفأة ٠٫٣٠٠ م. ما متوسط سرعة الهواء في المجرى، إذا كان يحمل حجمًا يساوي الهواء الموجود داخل المنزل كل ١٥ دقيقة؟

س٣:

ما مُتوسِّط مُعدَّل تدفُّق البنزين بوحدة cm3/s إلى مُحرِّك سيارة تتحرَّك بسرعة 100 km/hإذا كان متوسط استهلاك السيارة للوقود 10.0 km/L؟

س٤:

معدَّل تدفُّق الدم خلال شعيرة دموية نصف قطرها 2.00×10 m يساوي 3.80×10 cm3/s .

ما سرعة تدفُّق الدم؟

  • أ 2 . 8 6 × 1 0 cm/s
  • ب 3 . 3 3 × 1 0 cm/s
  • ج 2 . 2 2 × 1 0 cm/s
  • د 2 . 4 5 × 1 0 cm/s
  • ه 3 . 0 2 × 1 0 cm/s

على فرض أن الدم في الجسم يتدفَّق في الشعيرات الدموية، كم شعيرة دموية لازمة لتتحمَّل الدم الذي إجمالي تدفقه يساوي 90.0 cm3/s؟

  • أ 2 . 3 7 × 1 0
  • ب 2 . 4 8 × 1 0
  • ج 2 . 7 1 × 1 0
  • د 2 . 8 4 × 1 0
  • ه 2 . 6 0 × 1 0

س٥:

تيار ماء قطره 5 cm، يؤثِّر عموديًّا على صحن مثبَّت رأسيًّا يتطلَّب قوة أفقية قدرها 31.4 N للحفاظ عليه في موضعه الأوَّلي. ما سرعة تيار الماء؟

س٦:

يؤثِّر تيار ماء عموديًّا على صحن مُثبَّت رأسيًّا. قطر تيار الماء 2.000 cm، وسرعته 1.00 m/s. ما القوة التي يؤثِّر بها التيار على الصحن؟ افترض أن قوتَي الاحتكاك والجاذبية مهملتان.

س٧:

يُصرَف ماء من خزَّان عَبْر فجوة في القاعدة المُسطَّحة للخزَّان. الارتفاع الابتدائي لعمود الماء داخل الخزَّان يساوي 4.00 m، وينخفض إلى 1.00 m في زمن مقداره 5.0 s. ما الزمن اللازم لإزالة كل المياه الموجودة في الخزَّان؟

س٨:

يُعطى توزيع السرعة في سريان مستقر وغير قابل للانضغاط بالعلاقة: 𝑉=(5𝑥𝑖+3𝑦𝑗+𝐶𝑧𝑘)؛ حيث 𝐶 ثابت. ما قيمة 𝐶 التي تُحقِّق قانون بقاء الكتلة؟

س٩:

يُعطى توزيع السرعة في سريان مستقر وغير قابل للانضغاط بالعلاقة 𝑉=𝑎𝑥𝑖+𝑏𝑦𝑗+0𝑘؛ حيث 𝑎، 𝑏 ثابتان. ما العلاقة التي تحقِّق قانون بقاء الكتلة بين 𝑎، 𝑏؟

  • أ 𝑎 = 2 𝑏
  • ب 𝑎 = 𝑏
  • ج 𝑎 = 𝑏
  • د 𝑎 = 𝑏
  • ه 𝑎 = 2 𝑏

س١٠:

ما تعريف خطوط الانسياب؟

  • أمجموعة من المنحنيات العمودية على متجه سرعة التدفق.
  • بخط الانسياب هو المحل الهندسي للنقاط التي تمر بها جزيئات المائع التي تمر بنقطة محددة.
  • جخط الانسياب هو خط مماسي للمحل الهندسي للنقاط التي تمر بها جزيئات المائع التي تمر بنقطة محددة.
  • دمجموعة من المنحنيات التي تكون دائمًا مماسية لمتجه سرعة التدفق عند كل لحظة على طول المسار.
  • همجموعة منحنيات تتبع مسارات جزيئات المائع.

س١١:

أوجد مُعدَّل التدفُّق الكتلي لبخار عند ضغط 1.00 MPa ودرجة حرارة 300 ℃. يتدفَّق البخار خلال أنبوب قطره 5.000 cm بمتوسط سرعة 20.0 m/s. استخدِم القيمة 18.47 g/mol للتعبير عن الكتلة المولية للبخار.

س١٢:

اعتبر أن حمام سباحة يمكنه حمل 1.000×10 L من الماء.

أوجد الزمن اللازم لملء حمام السباحة باستخدام خرطوم مياه ينقل الماء بمعدل 75.00 L/min.

أوجد الزمن اللازم لملء حمام السباحة بتحويل نهر متوسط الحجم يتدفق بمعدل 4.500×10 m3/s.

س١٣:

يتحرَّك الماء بسرعة 1.50 m/s عَبْر خرطوم قطره الداخلي يساوي 1.800 cm.

ما معدَّل تدفُّق الماء عَبْر الخرطوم؟

سرعة السائل عَبْر فوهة هذا الخرطوم تساوي 13.0 m/s. ما القطر الداخلي للفوهة؟

س١٤:

يخرج الماء رأسيًّا لأسفل من صنبور قطره 1.600 cm، ويتحرَّك بسرعة 0.400 m/s. بسبب تركيب الصنبور، لا يوجد تغيُّر في سرعة الماء خلال التيار.

ما مُعدَّل تدفُّق الماء من الصنبور؟

ما قطر تيار الماء عند نقطة تقع على بُعْد 0.200 m رأسيًّا تحت الصنبور؟ مع إهمال أيِّ تأثيرات ناتجة عن التوتر السطحي.

س١٥:

مُعدَّل تدفُّق محلول جلوكوز يُحقَن في الوريد 2.00 cm3/min. ما معدَّل التدفُّق الجديد إذا استُبدِل بالجلوكوز بالكامل دمٌ له نفس الكثافة لكن لزوجته تساوي 2.30 مثل من لزوجة الجلوكوز؟ افترِض أن جميع العوامل الأخرى لا تتغيَّر.

س١٦:

رأب الوعاء هو تقنية توسعة الأوعية المسدودة جزئيًّا باللُّوَيْحات لزيادة تدفُّق الدم. إلى كم مِثْل يجب زيادة نصف قطر وعاء لزيادة مُعدَّل تدفُّق الدم إلى 7.0 أمثال؟

س١٧:

محطة ضخ مياه موصَّلة بأنبوبين قطرهما ثابت، كما هو موضَّح في الشكل. قطرا الأنبوبين متساويان. يدخل الماء محطة الضخ عند ضغط 3.0 atm بسرعة 𝑣=1.5m/s. يهبط أحد الأنبوبين إزاحة رأسية 12 m. استخدم القيمة 1.00×10 kg/m3 لكثافة المياه التي تسري خلال محطة الضخ والأنبوبين.

ما سرعة المياه 𝑣 التي تغادر الأنبوب الذي لا يتغير ارتفاعه؟

ما سرعة المياه 𝑣 التي تغادر الأنبوب الذي يتغير ارتفاعه؟

س١٨:

خرطوم حديقة نصف قطره 2.50 cm يُستخدَم لملء دلو حجمها 50 litres، ويستغرق 60.0 seconds. وُصِّلت فوهة قابلة للضبط بالخرطوم لتقليل قطر الفتحة، وهذا يزيد من سرعة المياه. حُمِلَ الخرطوم في وضع أفقي على ارتفاع 1.5 metres رأسيًّا فوق سطح الأرض، وتم تقليل قطر الفوهة حتى وصلت المياه القادمة من الخرطوم بالضبط إلى حوض زهور على بُعد 2.5 metres أفقيًّا من الفوهة.

ما مُعدَّل الانسياب الحجمي للمياه خلال الفوهة عندما يكون نصف قطرها 2.50 cm؟

ما السرعة التي يخرج بها تيار المياه من الخرطوم عندما يكون نصف قطر الفوهة 2.50 cm؟

ما السرعة التي يجب أن يخرج بها تيار المياه من الخرطوم لتصل المياه بالضبط إلى حوض الزهور؟

ما قطر الفوهة اللازم لإنتاج تيار مياه يصل بالضبط إلى حوض الزهور؟

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.