Вопрос:

221. На первом этаже высотного здания давление воды в водопроводе 300кПа. Определите давление воды на пя- том этаже. Высота каждого этажа равна 3 м. Начиная с какого этажа вода не будет течь из крана?

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Для решения задачи необходимо учесть следующее:

  1. Давление увеличивается с глубиной.
  2. Давление на пятом этаже будет меньше, чем на первом, так как он находится выше.
  3. Вода не будет течь из крана, когда давление станет равным или меньше атмосферного.

Определим изменение давления с высотой:

Высота подъема от первого до пятого этажа:

$$h = 3 \cdot (5 - 1) = 3 \cdot 4 = 12 \text{ м}$$

Уменьшение давления:

$$\Delta p = \rho \cdot g \cdot h = 1000 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \cdot 9.8 \frac{\text{м}}{\text{с}^2} \cdot 12 \text{ м} = 117600 \text{ Па} = 117.6 \text{ кПа}$$

Давление на пятом этаже:

$$p_5 = p_1 - \Delta p = 300 \text{ кПа} - 117.6 \text{ кПа} = 182.4 \text{ кПа}$$

Теперь определим, начиная с какого этажа вода не будет течь из крана. Примем атмосферное давление равным 100 кПа. Определим высоту, на которую нужно подняться, чтобы давление стало равно атмосферному:

$$\Delta p = 300 \text{ кПа} - 100 \text{ кПа} = 200 \text{ кПа} = 200000 \text{ Па}$$ $$h = \frac{\Delta p}{\rho \cdot g} = \frac{200000 \text{ Па}}{1000 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \cdot 9.8 \frac{\text{м}}{\text{с}^2}} \approx 20.4 \text{ м}$$

Количество этажей:

$$n = \frac{20.4}{3} \approx 6.8$$

Следовательно, вода не будет течь начиная с 7 этажа.

Ответ: Начиная с 7 этажа вода не будет течь из крана.

ГДЗ по фото 📸
Подать жалобу Правообладателю

Похожие