Έλεγχος ροής

Στο σχήμα απεικονίζεται μια διάταξη που περιλαμβάνει: Δοχείο με νερό που κλείνεται αεροστεγώς με έμβολο κυκλικής διατομής και εμβαδού Αε=0,2m^2, βάρους Wε=500N , μικρή οπή στη θέση 1 διατομής Α1=1cm^2 , που απέχει από το έμβολο απόσταση h=1,23m ,και στην οποία έχει προσαρμοστεί σωλήνας , ο οποίος στη θέση 2 έχει διατομή εμβαδού Α2=2cm^2 που καταλήγει στη θέση 3 στην ατμόσφαιρα με Α3=0,5cm^2 . Το νερό πέφτει στο έδαφος στη θέση 4, από ύψος h2=0,8m και σε οριζόντια απόσταση x=1,2m .
Στο κέντρο του εμβόλου είναι δεμένο μη ελαστικό νήμα ,αμελητέας μάζας, που διέρχεται από τις δύο τροχαλίες αμελητέας μάζας, και καταλήγει στο άκρο Λ ράβδου ΚΛ, βάρους W=200Ν και μήκους L=2m που είναι αρθρωμένη στον τοίχο στο άκρο της Κ, και μπορεί να στρέφεται χωρίς τριβές.
Δίνεται η ατμοσφαιρική πίεση Ρατμ.=105Ν/m^2 και g=10 m/s^2 , d=1,6m , ρ=1000kg/m^3. Θεωρείστε το νερό ιδανικό υγρό και ότι το ύψος h παραμένει σταθερό. Υπολογίστε
1. τη δύναμη της τριβής Τρ που δέχεται το έμβολο από τα τοιχώματα.
2. το ύψος h1 του νερού στον λεπτό κατακόρυφο σωλήνα, που συνδέεται στο σωλήνα ροής στο σημείο 2.
3. την πίεση στο σημείο 1 .
4. Την κατακόρυφη δύναμη F που πρέπει να ασκήσουμε στη ράβδο σε σημείο Ζ που απέχει από το Κ απόσταση (ΚZ)=3L/4 , ώστε να σταματήσουμε τη ροή του νερού.
Αφήνουμε ελεύθερη τη ροή , οπότε κάποια στιγμή η ράβδος σχηματίζει γωνία θ: συνθ=0,8 , ημθ=0,6 με το οριζόντιο επίπεδο. Για εκείνη τη στιγμή υπολογίστε
5. την οριζόντια απόσταση x’ που θα βρει η φλέβα το έδαφος.
Απαντήσεις σε word και σε pdf