Какое будет дополнительное давление воды, измеряемое манометром, если он установлен на четвёртом этаже дома

  • 23
Какое будет дополнительное давление воды, измеряемое манометром, если он установлен на четвёртом этаже дома, а в сельской водонапорной башне уровень воды находится на высоте 20 м над землёй? Высота установки манометра над землёй составляет 11 м, плотность воды равна 1000 кг/м3, и ускорение свободного падения равно 10 Н/кг. Манометр использует шкалу атмосфер (атм), где 1 атм равно 100 000 Па.
Буся
55
Чтобы решить эту задачу, нам необходимо воспользоваться формулой для давления жидкости в глубине:

\[P = P_0 + \rho \cdot g \cdot h\]

Где:

\(P\) - общее давление

\(P_0\) - атмосферное давление (в нашем случае это давление на уровне земли)

\(\rho\) - плотность жидкости

\(g\) - ускорение свободного падения

\(h\) - глубина или высота над уровнем жидкости

Сначала найдем давление на поверхности земли (на четвертом этаже):

\[P_0 = 1 \, \text{атм} \times 100 \, \text{атм/м} = 100 \, \text{м} \]

Теперь найдем дополнительное давление воды, измеряемое манометром на четвертом этаже дома:

\[h = 20 \, \text{м} - 11 \, \text{м} = 9 \, \text{м}\]
\[\rho = 1000 \, \text{кг/м}^3\]
\[g = 10 \, \text{Н/кг}\]

Подставим значения в формулу:

\[P = 100 \, \text{м} + 1000 \, \text{кг/м}^3 \times 10 \, \text{Н/кг} \times 9 \, \text{м}\]

Выполним вычисления:

\[P = 100 \, \text{м} + 90000 \, \text{Н/м}^2\]
\[P = 90100 \, \text{Н/м}^2\]

Полученное значение давления \(90100 \, \text{Н/м}^2\) можно записать как \(901 \, \text{кг/м}^2\) или \(901 \, \text{г/см}^2\). Поэтому, дополнительное давление воды, измеряемое манометром, на четвертом этаже дома равно \(901 \, \text{г/см}^2\) или \(901 \, \text{мбар}\).

Надеюсь, это объяснение позволяет вам понять решение задачи. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать.