Гидростатика. Гидродинамика: сборник задач

А. Г. Поздеев     Ю. А. Кузнецова 

 
 
 
 
 
 
 

ГИДРОСТАТИКА 

ГИДРОДИНАМИКА 

 
 

Сборник задач 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Йошкар-Ола 

ПГТУ 
2018 

УДК 532.5 (075.8) 
ББК  30.123я7 
         П 47 
 
 

Рецензенты: 

доктор технических наук, профессор, 

заведующий кафедрой транспортно-технологических машин  

Поволжского государственного технологического университета  

И. А. Полянин; 

доктор технических наук, профессор, 

профессор кафедры лесотехнических и химических технологий  
Поволжского государственного технологического университета  

Е. М. Царев 

 
 

Поздеев, А. Г. 

П 47  
Гидростатика. Гидродинамика: сборник задач / А. Г. Поздеев, 

Ю. А. Кузнецова. – Йошкар-Ола: Поволжский государственный 
технологический университет, 2018. – 64 с. 
ISBN 978-5-8158-1980-1 

 
Даны решения типовых задач и контрольные задания по разделам 

«Гидростатика» и «Гидродинамика» курса «Гидравлика» («Механика 
жидкости»). Предназначены для выполнения контрольных и расчетнографических работ студентами водохозяйственных, строительных, машиностроительных и лесопромышленных специальностей очной и заочной 
форм обучения. 

 
 

УДК 532.5 (075.8) 

ББК 30.123я7 

 
 
ISBN 978-5-8158-1980-1 
© Поздеев А. Г., Кузнецова Ю. А., 2018 
© Поволжский государственный 
технологический университет, 2018 

Предисловие 

 

В зависимости от направленности образовательной програм
мы для технических направлений подготовки и специальностей 
предусматривается изучение одной из дисциплин – «Гидравлика», «Гидрогазодинамика», «Механика жидкости и газа», «Гидравлика, гидро- и пневмопривод». Во всех указанных курсах рассматриваются основные понятия механики сплошной среды (капельных и газообразных жидкостей), прикладные аспекты механики жидкости и газа, основанные на полуимпирическом гидравлическом подходе. Прикладные разделы варьируются в зависимости от направления подготовки (специальности), а разделы 
«Гидростатика» и «Гидродинамика» являются обязательными.  

Дисциплина «Гидравлика» («Механика жидкости») базируют
ся на знаниях по высшей математике, физике, теоретической механике и является основой при проектировании и строительстве 
гидротехнических сооружений, мелиоративных систем, систем 
водоснабжения и водоотведения, а также базой для расчета и 
эксплуатации гидрооборудования, гидропривода и гидроавтоматики, широко применяемых в производственных процессах различных отраслей (при разработке месторождений полезных ископаемых, в энергетике, металлургии, лесной промышленности, 
строительстве и т.д.). 

В разделах «Гидростатика» и «Гидродинамика» рассматрива
ются основные гипотезы механики сплошной среды (гипотеза 
континуальности, идеальности, струйчатая модель), основанные 
на законах сохранения массы и количества движения. Изучаются 
общие законы и уравнения гидростатики и гидродинамики; абсолютный и относительный покой (равновесие) жидких сред; подобие гидромеханических процессов; одномерные потоки жидкостей и газов и способы применения этих законов к решению технических задач. Данное пособие включает теоретический материал по теме и задания на расчетно-графические и контрольные ра

боты для студентов технических направлений подготовки (специальностей) очной и заочной форм обучения. При изучении 
теоретического материала следует обратить внимание на вопросы 
для самопроверки и самостоятельное решение задач. 

Сборник задач составлен в соответствии с программой курса 

«Гидравлика» («Механика жидкости») с учетом применения этих 
дисциплин в будущей деятельности бакалавра (инженера). 

Издание предназначено для оказания помощи в выработке 

умения решать задачи по разделам «Гидростатика», «Гидродинамика» курса «Гидравлика» («Механика жидкости») у студентов 
водохозяйственных, строительных, машиностроительных и лесопромышленных направлений подготовки (специальностей). 

Введение 

 

Самостоятельная работа студентов очной формы обучения 

по следующим направлениям подготовки (специальностям) 
включает выполнение расчетно-графической работы по разделам «Гидростатика», «Гидродинамика»: 20.03.02 Природообустройство и водопользование, 20.03.01 Техносферная безопасность, 08.03.01 Строительство, 08.05.01 Строительство уникальных зданий и сооружений, 35.03.02 Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств, 35.03.06 Агроинженерия, 15.03.01 Машиностроение, 15.03.05 Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств, 23.03.03 Эксплуатация транспортно-технологических 
машин и комплексов, 13.03.01 Теплоэнергетика и теплотехника, 
15.03.02 Технологические машины и оборудование. Самостоятельная работа студентов заочной формы обучения указанных 
направлений подготовки предполагает выполнение контрольной 
работы по тем же разделам. 

В сборнике задач приведены примеры решения задач, кон
трольные задания и указаны главы и параграфы учебников, рекомендуемых в качестве основных пособий. При изучении курса 
«Гидравлика» («Механика жидкости») по этим учебникам студенты должны самостоятельно проработать необходимый материал разделов «Гидростатика», «Гидродинамика» по приведенному в пособии перечню. В прилагаемом списке литературы указаны учебники, которые могут быть использованы при изучении 
дисциплины. 

Приступая к решению задач каждой темы, необходимо озна
комиться с приведенными методическими рекомендациями к 
данной теме, что в значительной мере поможет уяснить физический смысл и практическое значение темы и задания.  

Студенты очной формы обучения выполняют расчетно
графическую работу, содержащую 12 задач, а студенты заочной 

формы обучения выполняют контрольную работу, которая кроме 
того включает еще и 5 теоретических вопросов. 

Номера вопросов и задач выбираются по последней цифре 

шифра зачетной книжки студента из приложения 1, а числовые 
значения указанных в задаче величин – по предпоследней цифре 
шифра зачетной книжки студента из приложения 2. Например, 
если номер зачетной книжки студента 225613, то следует решить 
задачи 15, 22, 24, 28, 34, 41, 44, 51, 52, 55, 59, 60. Числовые данные следует выбирать из табл. П2 приложения для первого варианта. 

При оформлении работы следует полностью привести тексто
вое условие задачи, начертить схему, составить краткое условие 
задачи с указанием числовых значений заданных величин и подробное, с краткими пояснениями, решение задачи. При нарушении этих требований работа рассматриваться и рецензироваться 
не будет. 

 
 

1. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ  
К ИЗУЧЕНИЮ МЕХАНИКИ ЖИДКОСТИ 

 

Расчетно-графическая и контрольная работы по разделам 

«Гидростатика» и «Гидродинамика» курса «Гидравлика» («Механика жидкости») включают в себя задания по темам: свойства 
давления в неподвижной жидкости, основное уравнение гидростатики, закон Паскаля, силы давления жидкости на плоские и 
криволинейные поверхности, относительный покой жидкости, 
уравнение Бернулли, гидравлические сопротивления при движении жидкости в трубах, гидравлический расчет простых и сложных трубопроводов, истечение через отверстия и насадки. Эти 
темы отражены в заданиях 1-60. Перед выполнением заданий целесообразно изучить разделы «Гидростатика» и «Гидродинамика» последовательно по темам, приведенным ниже. Сначала следует изучить теоретическую часть темы, затем решить и проанализировать представленные задачи с решениями. Учебный материал раздела можно считать проработанным и усвоенным только 
при условии, если студент умеет правильно применить теорию 
для решения практических задач.  

В списке литературы, помещенном ниже, указаны источники, 

по которым студент может изучать основные вопросы разделов 
«Гидростатика» и «Гидродинамика» в рамках курса «Гидравлика» («Механика жидкости») высшей школы, выполнить контрольную или расчетно-графическую работу и подготовиться к 
экзамену или зачету.  

 

Основные темы и вопросы разделов  
«Гидростатика» и «Гидродинамика» 

1. Основные свойства жидкости 
Определение жидкости. Силы, действующие на жидкость. 

Давление в жидкости. Сжимаемость. Закон Ньютона для жидкостного трения. Вязкость. Поверхностное натяжение. Давление