Bài 1 trang 205 SGK Vật lý 10 nâng cao
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 Becnuli áp dụng cho chất lỏng và chất khí chảy ổn định.
C. Áp suất toàn phần tại một điểm trong ống dòng 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 sít nhau thì áp suất tĩnh càng nhỏ.
Hướng dẫn giải:
Vì áp suất toàn phần tại một điểm trong ống dòng nằm ngang là:
\(p + \frac{1}{2}\rho {v^2} = const\) → C không đúng.
Chọn đáp án C.
Bài 2 trang 205 SGK Vật lý 10 nâng cao
Lưu lượng nước trong một ống nằm ngang là 2m3/phút. Hãy xác định tốc độ của chất lỏng tại một điểm của ống có bán kính 10cm.
Hướng dẫn giải:
Lưu lượng nước trong một ống nằm ngang được tính bằng công thức:
\(A = S.v\)
Trong đó S là tiết diện ngang của ống dòng: S = π.R2
v là vận tốc dòng chảy tại điểm có tiết diện ngang S.
Theo đề bài ta có:
\({v = \frac{A}{S} = \frac{A}{{\pi {R^2}}} = \frac{1}{{30.3,14.{{(0,1)}^2}}} \approx 1,06(m/s)}\)
Bài 3 trang 205 SGK Vật lý 10 nâng cao
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 3.10-7 cm2, tốc độ máu trong mao mạch là 0,05cm/s. Hỏi người phải có bao nhiêu mao mạch?
Hướng dẫn giải:
Trong cơ thể, toàn bộ máu đi qua các mao mạch đều phải qua động mạch chủ.
Gọi n là số các mao mạch, v0, S0 lần lượt là vận tốc máu trong động mạch chủ và tiết diện của động mạch chủ;
v, S là vận tốc máu trong mao mạch và tiết diện của mỗi mao mạch.
Từ công thức liên hệ giữa vận tốc chất lỏng và tiết diện ống:
v1.S1 = v2.S2
Ta có:
\(\begin{array}{l} n.v.S = {v_0}.{S_0}\\ \Rightarrow n = \frac{{{v_0}.{S_0}}}{{vS}} = \frac{{30.3}}{{0,{{05.3.10}^{ - 7}}}} = {6.10^9} \end{array}\)
Bài 4 trang 205 SGK Vật lý 10 nâng cao
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?
Hướng dẫn giải:
Tại nơi có tiết diện là S2 = S/4 (giảm 4 lần), tốc độ dòng chảy là v2 = 4v1 (tăng 4 lần) tức là:
v2 = 4.2 = 8m/s
Vận dụng phương trình Béc-nu-li cho ống dòng nằm ngang:
\(\begin{array}{l} {p_1} + \frac{1}{2}\rho v_1^2 = {p_2} + \frac{1}{2}\rho v_2^2\\ \Leftrightarrow {p_2} = {p_1} + \frac{1}{2}\rho (v_1^2 - v_2^2)\\ = {8.10^4} + \frac{{{{10}^3}}}{2}({2^2} - {8^2})\\ \Rightarrow {p_2} = {5.10^4}(Pa) \end{array}\)
Trên đây là nội dung hướng dẫn giải chi tiết bài tập SGK nâng cao môn Vật lý 10 Chương 5 Bài 42 Sự chảy thành dòng của chất lỏng và chất khí. Định luật Béc-nu-li được trình bày rõ ràng, cụ thể với phương pháp ngắn gọn và khoa học. Hy vọng rằng đây sẽ là tài liệu hữu ích giúp các em học sinh lớp 10 học tập thật tốt!
