Giải Lý 10 SGK nâng cao Chương 5 Bài 43 Ứng dụng của Định luật Béc-nu-li

Mỗi cánh máy bay có diện tích là 25m². Biết vận tốc dòng không khí ở phía dưới cánh là 50m/s, còn ở phía trên cánh là 65m/s. Hãy xác định trọng lượng của máy bay. Giả sử máy bay bay theo đường nằm ngang với vận tốc không đổi và lực nâng máy bay chỉ do cánh gây nên. Cho biết khối lượng riêng của không khí là 1,21kg/m³.

Hướng dẫn giải:

Diện tích hai cánh : S= 2×25 =50(m²)

Áp lực lên hay cánh máy bay bay hướng từ trên xuống là F₁= p₁S

Áp lực lên hay cánh máy bay bay hướng từ dưới lên F₂=p₂S

Độ lớn lực nâng cao máy bay là hợp lực :

\(F = {F_2} - {F_1} = ({p_2} - {p_1})S\)

Áp dụng định luật Béc-nu-li ta có :

\(\begin{array}{l} {p_1} + \rho \frac{{v_1^2}}{2} = {p_2} + \rho \frac{{v_2^2}}{2}\\ hay\,\,:\,{p_2} - {p_1} = \frac{S}{2}(v_1^2 - v_2^2) \end{array}\)$\begin{array}{r}\end{array}$

Khi máy bay bay ngang thì trọng lực cân bằng với lực nâng nên:

\(\begin{array}{l} P = F = \frac{{\rho S}}{2}\left( {{v_1}^2 - {v_2}^2} \right)\\ = \frac{{1,21.50}}{2}.\left( {{{65}^2} - {{50}^2}} \right)\\ \Rightarrow P = 52181(N) \end{array}\)

Một người thổi không khí với tốc độ 15m/s ngang qua miệng một nhánh ống chữ U chứa nước. Hỏi độ chênh mực nước giữa hai nhánh là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải:

Độ chênh mực nước giữa hai nhánh của ống chữ U là do độ chênh lệch của áp suất động của không khí ở miệng hai ống. 

Theo định luật Becnuli, ta có:

\(\begin{array}{l} {p_A} = {p_B} + \frac{1}{2}{\rho _{KK}}{v^2}\\ {p_A} = {p_B} + \rho gh\\ \Rightarrow {p_B} + \frac{1}{2}{\rho _{KK}}{v^2} = {p_B} + \rho gh\\ \Rightarrow h = \frac{{{\rho _{KK}}{v^2}}}{{2\rho g}} = \frac{{1,{{21.15}^2}}}{{{{2.10}^3}.9,8}} \approx 0,014(m)\\ \Rightarrow h = 1,4cm \end{array}\)

Trên đây là nội dung hướng dẫn giải chi tiết bài tập SGK nâng cao môn Vật lý 10 Chương 5 Bài 43 Ứng dụng của 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!