ΘΕΜΑ 1: ίδεται η περιγραφή µίας κίνησης ενός µονοδιάστατου Συνεχούς κατά Lagrange

Σχετικά έγγραφα
Βρείτε την εξίσωση της γραµµής ροής που τη χρονική στιγµή t = 0 διέρχεται από το σηµείο P ( 1,2 ).

. Υπολογίστε το συντελεστή διαπερατότητας κατά Darcy, την ταχύτητα ροής και την ταχύτητα διηθήσεως.

Κινηματική ρευστών. Ροή ρευστού = η κίνηση του ρευστού, μέσα στο περιβάλλον του

Κεφάλαιο 15 Κίνηση Κυµάτων. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

1 η ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΣΕ ΑΠΛΟ ΤΟΙΧΩΜΑ

Εισαγωγή στις Φυσικές Επιστήμες ( ) Ονοματεπώνυμο Τμήμα ΘΕΜΑ 1. x x. x x x ( ) + ( 20) + ( + 4) = ( + ) + ( 10 + ) + ( )

2.1 Τρέχοντα Κύµατα. Οµάδα.

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΚΕΝΤΡΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ. Μαθηματικά 2. Σταύρος Παπαϊωάννου

14 Εφαρµογές των ολοκληρωµάτων

ΙΑΦΟΡΙΚΕΣ ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ Σεπτέµβριος 2006

Γραφικά με Η/Υ Αλγόριθμοι σχεδίασης βασικών 22D D σχημάτων (ευθεία

lim είναι πραγµατικοί αριθµοί, τότε η f είναι συνεχής στο x 0. β) Να εξετάσετε τη συνέχεια της συνάρτησης f (x) =

Υπολογισμός Διαπερατότητας Εδαφών

Ασκήσεις σε στάσιµα κύµατα

ΣΚΟΠΟΙ Η αισθητοποίηση του φαινοµένου του ηχητικού συντονισµού Η κατανόηση της αρχής λειτουργίας των πνευστών οργάνων ΥΛΙΚΑ-ΟΡΓΑΝΑ

Κεφάλαιο 15 ΚίνησηΚυµάτων. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

4 η ΕΚΑ Α ΓΕΝΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ 31.

ΜΕΛΕΤΗ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ. Άρτια και περιττή συνάρτηση. Παράδειγµα: Η f ( x) Παράδειγµα: Η. x R και. Αλγεβρα Β Λυκείου Πετσιάς Φ.- Κάτσιος.

II.6 ΙΣΟΣΤΑΘΜΙΚΕΣ. 1. Γραφήματα-Επιφάνειες: z= 2. Γραμμική προσέγγιση-εφαπτόμενο επίπεδο. 3. Ισοσταθμικές: f(x, y) = c

Ορμή και Δυνάμεις. Θεώρημα Ώθησης Ορμής

Η f(x) y είναι συνεχής στο [0, 2α], σαν διαφορά των συνεχών f(x) και y = 8αx 8α 2

Η αστοχία στα εδαφικά υλικά Νόμος Τριβής Coulomb

max 0 Eκφράστε την διαφορά των δύο θετικών λύσεων ώς πολλαπλάσιο του ω 0, B . Αναλύοντας το Β σε σειρά άπειρων όρων ώς προς γ/ω 0 ( σειρά

Παραδείγματα Λυμένες ασκήσεις Κεφαλαίου 5

Φυσική για Μηχανικούς

Ο Μετασχηµατισµός του Λόρεντς για τις Συντεταγµένες Θέσης Ενός Συµβάντος

2 Η ΠΡΟΟΔΟΣ. Ενδεικτικές λύσεις κάποιων προβλημάτων. Τα νούμερα στις ασκήσεις είναι ΤΥΧΑΙΑ και ΟΧΙ αυτά της εξέταση

ΛΥΜΕΝΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΤΙΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ

Ασκήσεις 6 ου Κεφαλαίου

ΘΕΡΜΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΘΕΩΡΙΑ & ΑΣΚΗΣΕΙΣ

2 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΣΕ ΣΥΝΘΕΤΟ ΤΟΙΧΩΜΑ

Υφαλμύρινση Παράκτιων Υδροφορέων - προσδιορισμός και αντιμετώπιση του φαινομένου με συνδυασμό μοντέλων προσομοίωσης και μεθόδων βελτιστοποίησης

x y και να γίνει επαλήθευση. Βρείτε τη µερική λύση που για x=1 έχει κλίση 45 ο. Α τρόπος Η Ε γράφεται (1)

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

1. Ηλεκτρικό Φορτίο. Ηλεκτρικό Φορτίο και Πεδίο 1

F x h F x f x h f x g x h g x h h h. lim lim lim f x

2.1 Τρέχοντα Κύματα. Ομάδα Δ.

Φυσική για Μηχανικούς

Μηχανική ΙI Ροή στο χώρο των φάσεων, θεώρηµα Liouville

Κεφάλαιο 6α. Περιστροφή στερεού σώματος γύρω από σταθερό άξονα

Η Θεωρία στα Μαθηματικά κατεύθυνσης της Γ Λυκείου

A2. ΠΑΡΑΓΩΓΟΣ-ΚΛΙΣΗ-ΜΟΝΟΤΟΝΙΑ

ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΩΝ. f3 x = και

Συνάρτηση f, λέγεται η διαδικασία µε βάση την. Παρατηρήσεις - Σχόλια f

2g z z f k k z z f k k z z V D 2g 2g 2g D 2g f L ka D

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ & ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΣΤΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ 2019

1 0, να βρείτε την τιμή του α. 4. Οι παραμετρικές εξισώσεις μιας καμπύλης είναι : χ=3(2θ ημ2θ) ψ=3(1 συν2θ) α) Να δείξετε ότι : =σφθ

πάχος 0 πλάτος 2a μήκος

ΘΕΜΑΤΑ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

6.1 Η ΕΝΝΟΙΑ ΤΗΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ

400 = t2 (2) t = 15.1 s (3) 400 = (t + 1)2 (5) t = 15.3 s (6)

2 η Εργασία Ημερομηνία Αποστολής : 21 Ιανουαρίου Άσκηση 1. Να υπολογίσετε τα παρακάτω όρια χρησιμοποιώντας τον Κανόνα του L Hopital:

Για την κατανόηση της ύλης αυτής θα συμβουλευθείτε επίσης το: βοηθητικό υλικό που υπάρχει στη

Physics by Chris Simopoulos

Συγγραφέας: Νικόλαος Παναγιωτίδης

ΓΡΑΦΙΚΕΣ ΠΑΡΑΣΤΑΣΕΙΣ ΒΑΣΙΚΩΝ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΩΝ

ΜΑΘΗΜΑ ΚΥΡΤΟΤΗΤΑ ΣΗΜΕΙΑ ΚΑΜΠΗΣ Κοίλα κυρτά συνάρτησης Σηµεία καµπής Θεωρία Σχόλια Μέθοδοι Ασκήσεις

F είναι ίσος µε ν. i ÏÅÖÅ ( ) h 3,f 3.

Δ Ι Α Γ Ω Ν Ι Σ Μ Α Σ Τ Α Μ Α Θ Η Μ Α Τ Ι Κ Α Γ Ε Ν Ι Κ Η Σ Π Α Ι Δ Ε Ι Α Σ. οι τιμές μιας μεταβλητής Χ ενός δείγματος πλήθους ν με k.

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

Διαφορική ανάλυση ροής

3.7 EΜΒΑΔΟΝ ΕΠΙΠΕΔΟΥ ΧΩΡΙΟΥ

ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΡΟΗΣ ΝΕΡΟΥ ΣΕ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΕΔΑΦΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ

και κινηµατικά µοντέλα της κυκλοφοριακής ροής

1)Βρείτε την εξίσωση για το επίπεδο που περιέχει το σηµείο (1,-1,3) και είναι παράλληλο προς το επίπεδο 3x+y+z=a όπου a ένας αριθµός.

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ

R T ενώ σε ολοκληρωµένη, αν θεωρήσουµε ότι οι ενθαλπίες αλλαγής φάσεως είναι σταθερές στο διάστηµα θερµοκρασιών που εξετάζουµε, είναι

B' ΤΑΞΗ ΓΕΝ.ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ÊÏÌÏÔÇÍÇ + +

Δυνάμεις που καθορίζουν την κίνηση των αέριων μαζών

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ

sin ϕ = cos ϕ = tan ϕ =

ΚΟΡΕΣΜΕΝΟ ΕΔΑΦΟΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΡΥΠΟΥ ΛΟΓΩ ΜΕΤΑΓΩΓΗΣ. Σχόλιο: ίδια έκφραση για ροή ρευστού σε αγωγό ή πορώδες μέσο V V

ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑ ΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΣΕ ΣΥΝΘΕΤΑ ΤΟΙΧΩΜΑΤΑ

1bar. bar; = = y2. mol. mol. mol. P (bar)

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ

Α.Σ.ΠΑΙ.Τ.Ε. / ΤΜΗΜΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΥ 2014 ΜΑΘΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗ Ι Μαρούσι Καθηγητής Σιδερής Ε.

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ - ΥΠΟ ΕΙΞΕΙΣ ΣΤΙΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ

ΜΕΛΕΤΗ ΒΑΣΙΚΩΝ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΩΝ

ΤΕΧΝΙΚΗ ΓΕΩΛΟΓΙΑ. 3 η Σειρά Ασκήσεων. 1. Υπολογισµός Διατµητικής Αντοχής Εδάφους. 2. Γεωστατικές τάσεις

ΑΣΚΗΣΗ 1: Υπολογίστε την ορθή και διατμητική τάση, οι οποίες ασκούνται στα επίπεδα με κλίση α ως, όπως φαίνονται στα παρακάτω σχήματα.

Ακουστικό Ανάλογο Μελανών Οπών

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΚΙΝΗΜΑΤΙΚΗΣ

ΕΔΑΦΟΜΗΧΑΝΙΚΗ & ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΩΝ

ΤΕΧΝΙΚΗ ΓΕΩΛΟΓΙΑ. 3 η Σειρά Ασκήσεων. 1. Υπολογισμός Διατμητικής Αντοχής Εδάφους. 2. Γεωστατικές τάσεις

Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ( εύτερη Φάση)

Παραδείγµατα ροής ρευστών (Moody κλπ.)

ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ. Ρευστά. Επιμέλεια: ΑΓΚΑΝΑΚΗΣ A.ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ, Φυσικός.

Επαναληπτικό Διαγώνισμα Μαθηματικών Θετικής-Τεχνολογικής Κατεύθυνσης Β Λυκείου

1.4. Ασκήσεις σχ. βιβλίου σελίδας A ΟΜΑ ΑΣ. Να βρείτε τα ακρότατα των συναρτήσεων i) f(x) = x 2x ii) f(x) = 3 x iii) f(x) = x 2x + 4

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ Β. 0και 4 x 3 0.

Κεφάλαιο 1. Κίνηση σε μία διάσταση

Υποστηρικτικό υλικό για την εργασία «Πειραματική διάταξη για τη μελέτη της ροής ρευστού σε σωλήνα» του Σπύρου Χόρτη.

ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΚΑΙ ΑΕΡΟΝΑΥΠΗΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΤΩΝ ΡΕΥΣΤΩΝ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΑΥΤΗΣ

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΡΕΥΣΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ

ΑΣΚΗΣΕΙΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ -- ΑΛΓΕΒΡΑ ΓΡΑΜΜΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

ΣΤΕΡΕΟΠΟΙΗΣΗ - ΚΑΘΙΖΗΣΕΙΣ

NTÙÍÉÏÓ ÃÊÏÕÔÓÉÁÓ - ÖÕÓÉÊÏÓ

Ασκήσεις Επανάληψης Γ Λυκείου

Κεφάλαιο 11 ΣΥΝΤΗΡΗΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Επανεξέταση του αρμονικού ταλαντωτή

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ: ΑΕΡΟΤΟΜΗ

Transcript:

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΟΥ ΣΥΝΕΧΟΥΣ ΜΕΣΟΥ Σχολή Πολιτικών Μηχανικών, Εξ. ιδ. 04 Καθηγητής Ι. Βαρδουλάκης, Σ.Ε.Μ.Φ.Ε. 8:30 π.µ., Πέµπτη 8 Ιουλίου 004 ΘΕΜΑ : ίδεται η περιγραφή µίας κίνησης ενός µονοδιάστατου Συνεχούς κατά agrange ξ Χ ( ξ, ξ ξ, 0. Να υπολογισθούν οι µαθηµατικές εκφράσεις τς ταχύτητας v v (, και ξ της επιτάχυνσης a a (, του υλικού σηµείου σε περιγραφή κατά agrange. ξ. Nα υπολογισθούν η βαθµίδα παραµόρφωσης F F( ξ, καθώς και ξ µετατόπιση u u (, και η τροπή κατά Green G G( ξ, ως προς την αρχική απεικόνιση ( 0 του εν λόγω Συνεχούς. Μηχανική Συνεχούς Μέσου, Εξέταση Ιουλίου 004

Λύση ου Θέµατος: Περιγραφή της κίνησης κατά agrange ξ X ( ξ, ξ ξ, 0 ξ, X ( ξ, : ξ ξ H ταχύτητα του υλικού σηµείου είναι v Χ ( ξ, ξ, v ( ξ, : ξ ( H επιτάχυνση του υλικού σηµείου a v ( ξ Χ,, a ( ξ, : 4 ξ ( 3 3 ( ( / 3 H βαθµίδα παραµόρφωσης Χ ξ F, F ( ξ, : ξ ξ Η µετατόπιση του υλικού σηµείου µετράται σε σχέση µε την αρχική του θέση u ( ξ, Χ ( ξ, Χ ( ξ,0, u ( ξ, : ξ ξ Η τροπή κατά Green G u u, G ( ξ, : ξ ( ξ ξ ξ ( Μηχανική Συνεχούς Μέσου, Εξέταση Ιουλίου 004

3 ΘΕΜΑ : Υποθέτουµε ότι κάτω από κανονικές συνθήκες η εµπειρική σχέση ταχύτηταςπυκνότητας κυκλοφοριακής ροής δίδεται κατά προσέγγιση από τις εξής σχέσεις: v V( ρ v v a a k 0. ρ ρ, a ρ a car 00. k ( Για τη χρονική στιγµή ( 0 δίδεται η (αρχική κατανοµή της πυκνότητας, 0 < 0 ρ (,0 ρ 0 4.k ( 0 > 4.k όπου ρ είναι η βέλτιστη πυκνότητα κυκλοφοριακής ροής. Για την παραπάνω αρχική συνθήκη, εξ. (, να υπολογισθεί αριθµητικά ο χρόνος ( σε in και ο τόπος ( σε k, όπου το κύµα εκτόνωσης θα συναντήσει για πρώτη φορά το επερχόµενο κρουστικό µέτωπο ( A B. Μηχανική Συνεχούς Μέσου, Εξέταση Ιουλίου 004

4 Υπόδειξη: Να γίνει χρήση της µεθόδου των Χαρακτηριστικών Γραµµών. Αρχικά το κρουστικό κύµα στα αριστερά της κατανοµής µεταδίδεται µε σταθερή ταχύτητα c d. Μόνο αυτή η φάση µας ενδιαφέρει εδώ. Εδώ να αντιµετωπιστεί η αρχική φάση της µετατόπισης του κρουστικού κύµατος, που αφορά στην απότοµη πύκνωση στα αριστερά της αρχικής κατανοµής (σχ. (α, σηµείο A. Στη συνέχεια να αντιµετωπιστεί η εκτόνωση της πύκνωσης στα δεξιά της αρχικής κατανοµής (σχ. (β, σηµείο B Αν επιθυµεί, ο φοιτητής θα µπορούσε να ασχοληθεί και µε την τελική φάση του φαινοµένου, όπου η ταχύτητα του κρουστικού κύµατος µεταβάλλεται µε το χρόνο. Μηχανική Συνεχούς Μέσου, Εξέταση Ιουλίου 004

Λύση ου Θέµατος: ίδεται η γραµµική καταστατική σχέση ταχύτητας πυκνότητας ρ V ( ρ v a ρa Παρατηρούµε τώρα ότι στη βάση αυτής της καταστατικής σχέσης έχουµε, Q ( ρ ρv( ρ v a ρ ρ ρ a dq ρ C ( ρ va dρ ρa ρ ρa Η συνθήκη Rankine-Hugonio για την ταχύτητα µετάδοσης του κρουστικού κύµατος είναι, c d [] [ ρ] [ ρ] ρ ρ, [] Εµπροκειµένω έχουµε: [ ρ] ρ ρ ρ 0 ρ ρa και Μηχανική Συνεχούς Μέσου, Εξέταση Ιουλίου 004

6 ρa 4 [ ] v ρ a ρ 0 va ρa vaρ ρa ρa 4 Οπότε a vaρa c 4 d v 60. k / a ( ρa ίκτυο Χ.Γ.: Πάνω στο άξονα (0 και για: < 0 : Οι Χ.Γ. είναι ευθείες µε κλίση, C(0 v a 0 k / 60 in 0 k in 0. k 0 < < 4k : Οι Χ.Γ. είναι κατακόρυφες ευθείες, C( ρ 0 3 > 4k : Οι Χ.Γ. είναι ευθείες µε κλίση, C(0 va in 0. k Οι Χ.Γ. της οικογένειας ( και της οικογένειας ( τέµνονται κατά µήκος της γραµµής ζωής του κρουστικού κύµατος, η οποία αρχικά (δηλ. εφ οσον ισχύει η παραπάνω σχέση ( είναι επίσης ευθεία γραµµή µέ κλίση cd k 60 60 in 60 k in. k Μηχανική Συνεχούς Μέσου, Εξέταση Ιουλίου 004

7 4 Στο σηµείο Prandl P (4.k, 0. in οι Χ.Γ. είναι δέσµη ευθειών που ξεκινάνε µε κλίση κατακόρυφη (οικογ. ( και τελειώνουν µε τη κλίση της οικογένειας (. Θεωρούµε το σηµείο A(4.k, 4. in όπου η κατακόρυφη Χ.Γ. από το πέρας της πύκνωσης τέµνει τη γραµµή ζωής του κρουστικού κύµατος. Για το σχεδιασµό της κατανοµής της πυκνότητας στο χρόνο αυτό διαλέγουµε τις εξής Χ.Γ. της δέσµης εκτόνωσης, (ΧΓ µε κλίση: C 4 in k C 0. 60 k k. Η κλίση αυτής της ΧΓ αντιστοιχεί σε ταχύτητα µετάδωσης κύµατος, ρ C va ρa ρa ρ C va 00 car k 0 car 87. k Η Χ.Γ. αυτή τέµνει τον χρονικό ορίζοντα 4. in στο σηµείο α (.k, 4.in (Χ.Γ. µε κλίση: C in k C 0. 60 k k 30. 00 car 30 car ρ 7., β (6.k, 4. in k 0 k (Χ.Γ. µε κλίση: C in k C. 60 k k 60. Μηχανική Συνεχούς Μέσου, Εξέταση Ιουλίου 004

8 00 car 60 car ρ 0., γ (8.k, 4. in k 0 k (Χ.Γ. µε κλίση: C in 3 k C. 60 k k 90. 00 car 90 car ρ., δ (0.k, 4. in k 0 k (Χ.Γ. µε κλίση: C in k C. 60 k k 0. 00 car 0 car ρ 0., δ (.k, 4. in k 0 k Μηχανική Συνεχούς Μέσου, Εξέταση Ιουλίου 004

9 Παρατήρηση : Για χρόνους µεγαλύτερους του 4. in, η γραµµή ζωής του κρουστικού κύµατος δεν είναι ευθεία. Αυτό φαίνεται από τον παρακάτω υπολογισµό: Κατ αρχή εισάγουµε νέες αδιάστατες εξ. µεταβλητές, c v c c Επιλέγουµε ως µήκος σύγκρισης το αρχικό µήκος της πύκνωσης, c 4.k και ως ταχύτητα αναφοράς την µέγιστη ταχύτητα κυκλοφορίας, Προαιρετικό ερώτηµα Μηχανική Συνεχούς Μέσου, Εξέταση Ιουλίου 004

0 v v c a 0.kM/ Οι Χ.Γ. της δέσµης εκτόνωσης έχουν την εξής εξίσωση, ( d d c ρ ρ a Η Χ.Γ. µεταφέρει αναλλοίωτη τη πυκνότητα, ρ ρ a Παρατηρούµε δε ότι τα όρια της δέσµης είναι, > ρ > ρ 0 Τα αντίστοιχα άλµατα είναι, [ ρ ] ρa 0 [ ] v a ρ a ρ a 0 v aρ 4 4 a Οπότε, [] cd v a [ ρ] Η γραµµή ζωής του κρουστικού κύµατος έχει κλίση, Μηχανική Συνεχούς Μέσου, Εξέταση Ιουλίου 004

d d c d d d όπου από την αντίστοιχη Χ.Γ. έχουµε ότι, Άρα d d d d Η παραπάνω εξίσωση είναι γραµµική Μηχανική Συνεχούς Μέσου, Εξέταση Ιουλίου 004

d P( Q( d όπου P(, Q( Οπότε µε Pd d ln ln Pd e και Pd Pd e A e Qd A d > rear; > f(:(/(-//r(; f( : > T(: in( f(, ; T( : A A Η γραµµή ζωής του κρουστικού κύµατος περνάει από το σηµείο Α µε συντεταγµένες Μηχανική Συνεχούς Μέσου, Εξέταση Ιουλίου 004

Μηχανική Συνεχούς Μέσου, Εξέταση Ιουλίου 004 3 4.k 0.k /(60.in 4.in 4.in 4.k Άρα η σταθερά ολοκλήρωσης είναι, A A και ως εκ τούτου, ή 4( 4 0 ( (, ( ( ± ± >

4 ΘΕΜΑ 3: Ένα εδαφικό δείγµα τοποθετείται κατακόρυφα σε µια κατάλληλη πειραµατική συσκευή, η οποία επιβάλει ροή ύδατος δια µέσου αυτού µε κατεύθυνση από πάνω προς τα κάτω. Η στάθµη του ύδατος στο πάνω και στο κάτω άκρο του δείγµατος διατηρείται σταθερή στις θέσεις H 0 0. και H 3 0. από το επίπεδο αναφοράς (( E : z 0. Το δοκίµιο αποτελείται από τρεις ισοπαχείς στρώσεις από δύο διαφορετικά εδαφικά υλικά µε τα εξής χαρακτηριστικά: ( ιλύς : k ( w 0 c / ec,. (άργιλος c : k ( c w 0 7 c / ec, c. Να υπολογισθεί η ειδική παροχή ύδατος διαµέσου του εδαφικού δοκιµίου l / σε l / ανά. επιφανείας κάθετης στη ροή, [ ]. Μηχανική Συνεχούς Μέσου, Εξέταση Ιουλίου 004

Λύση 3 ου Θέµατος: Ο νόµος του Darcy στην περίπτωση που εξετάζουµε παίρνει την εξής µορφή z k w d dz όπου έχουµε εισάγει το λεγόµενο υδραυλικό ύψος ως το άθροισµα του γεωδαιτικού ύψους και του πιεζοµετρικού ύψους: p z w γ w Σηµείωση: Το αρνητικό πρόσηµο στον παραπάνω τύπο για την παροχή σηµαίνει ότι η ροή είναι προς τα κάτω, αντίθετα στον άξονα z. Ροή διαµέσου του κάτω στρώµατος ιλύος: z k ( w 0 7 0 0 0 3 c 0.0.. 0 Μηχανική Συνεχούς Μέσου, Εξέταση Ιουλίου 004

6 Ροή διαµέσου του στρώµατος αργίλου: z k ( c w c 0 7 c. 0 9 0 3 ( 0 7 ( Ροή διαµέσου του πάνω στρώµατος ιλύος: z 3 3 k 0 ( w 7 3 0 3 0 c 0.. (0.. 0 (0. Συνέχεια της ροής: Προσδιορισµός του υδραυλικού ύψους στις διεπιφάνειες. 0 7 0 ( 0.0 (.0 0.0 0.0.0 0.044 Μηχανική Συνεχούς Μέσου, Εξέταση Ιουλίου 004

Μηχανική Συνεχούς Μέσου, Εξέταση Ιουλίου 004 7 9.76.0487 0. 0. 0.044 0.0( 0. 0.0 ( (0. 0. ( 0 7 3 και, 0.38 0.04 Παροχή: 0 0.476 0.34 0. 0. (! 0 0.476. 0.38 (9.76 0 ( 0 7 7 (! 0 0.476 9.76 (0. 0. (0. 0. 3 3 3 3 / l 7.4 60 /(/(60 l 0 0 0.476 / 0 0.476 0 0.476

Μηχανική Συνεχούς Μέσου, Εξέταση Ιουλίου 004 8