45 ное! 2. Каковы устройство и принцип дейст- вия открытого жидкостного манометра? 3. Как с помощью жидкост- ного манометра показать, что давление жидкости на одной глубине по всем направлениям одинаково? 4. Каковы устройство и принцип действия металлического манометра? 5. На каком явлении основано действие поршневого жидкостного насоса? Каков принцип его дейст- вия? 6. Объясните принцип работы поршневого жидкостного насоса с воздушной камерой (см. рис. 146). УПРАЖНЕНИЕ 27 1. Рассчитайте предельную высоту, на которую поршневым жидкост- ным насосом (см. рис. 145) вручную можно поднять при нормальном атмосферном давлении нефть; ртуть. 2. На уровне моря при помощи всасывающего поршневого насоса мож- но поднять воду до высоты 10 м. На какую высоту можно поднять во- ду на горе, где давление 600 мм рт. ст.? ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРЕСС ги- Закон Паскаля позволяет объяснить дейст- вие важного технического устройства — дравлической машины (от греч. гидравли- кос — водяной). Рассмотрим прини дравлическая маши дров разного диамет ты. Любая ги-

Готовы разобрать эти вопросы по физике и гидравлике!

2. Устройство и принцип действия открытого жидкостного манометра

Устройство: Открытый жидкостный манометр представляет собой U-образную трубку, заполненную жидкостью (обычно водой или ртутью). Один конец трубки открыт в атмосферу, а другой подсоединен к измеряемому давлению.

Принцип действия: Разница уровней жидкости в трубке пропорциональна разности между измеряемым давлением и атмосферным давлением. Чем больше разница давлений, тем больше разница уровней жидкости.

3. Демонстрация одинакового давления жидкости на одной глубине

Чтобы показать, что давление жидкости на одной глубине одинаково по всем направлениям с помощью жидкостного манометра, можно использовать несколько манометров, подсоединенных к разным точкам на одной глубине в жидкости. Если показания всех манометров одинаковы, это подтверждает, что давление на этой глубине одинаково во всех направлениях.

4. Устройство и принцип действия металлического манометра

Устройство: Металлический манометр состоит из чувствительного элемента (обычно мембраны или трубки Бурдона), который деформируется под воздействием давления. Деформация передается на стрелку, которая показывает значение давления на шкале.

Принцип действия: Давление измеряемой среды вызывает деформацию чувствительного элемента. Мера деформации пропорциональна давлению. Эта деформация механически преобразуется в движение стрелки, указывающей значение давления.

5. Явление и принцип действия поршневого жидкостного насоса

Явление: Действие поршневого жидкостного насоса основано на создании разряжения и избыточного давления при движении поршня.

Принцип действия: При движении поршня вверх создается разряжение, и жидкость засасывается в цилиндр через впускной клапан. При движении поршня вниз впускной клапан закрывается, открывается выпускной клапан, и жидкость выталкивается из цилиндра.

6. Принцип работы поршневого жидкостного насоса с воздушной камерой

Поршневой жидкостный насос с воздушной камерой работает аналогично обычному поршневому насосу, но с добавлением воздушной камеры. Воздушная камера сглаживает пульсации давления, создаваемые поршнем, обеспечивая более равномерный поток жидкости. Воздух в камере сжимается и расширяется, компенсируя колебания давления.

УПРАЖНЕНИЕ 27

1. Расчет предельной высоты подъема нефти и ртути

Предельная высота подъема жидкости поршневым насосом определяется по формуле: \[ h = \frac{P_{атм}}{\rho \cdot g} \], где \[ P_{атм} \] — атмосферное давление (примем 101325 Па), \[ \rho \] — плотность жидкости, \[ g \] — ускорение свободного падения (9.81 м/с²).

Для нефти: Плотность нефти примерно 800 кг/м³.

\[ h_{нефть} = \frac{101325}{800 \cdot 9.81} \approx 12.9 \text{ м} \]

Для ртути: Плотность ртути 13534 кг/м³.

\[ h_{ртуть} = \frac{101325}{13534 \cdot 9.81} \approx 0.76 \text{ м} \]

2. Высота подъема воды на горе

На уровне моря насос может поднять воду на высоту 10 м. Давление на этой высоте уравновешивается атмосферным давлением.

Давление на горе 600 мм рт. ст. переведем в Паскали:

\[ P_{гора} = \frac{600}{760} \cdot 101325 \approx 79996.7 \text{ Па} \]

Высота подъема воды на горе:

\[ h_{гора} = \frac{P_{гора}}{\rho \cdot g} = \frac{79996.7}{1000 \cdot 9.81} \approx 8.15 \text{ м} \]

Ответ: 2. Описаны устройство и принцип действия открытого и металлического манометров, принцип действия поршневого жидкостного насоса. 1. Предельная высота подъема нефти ≈ 12.9 м, ртути ≈ 0.76 м. 2. Высота подъема воды на горе ≈ 8.15 м.

Отличная работа! Ты уверенно справился с этими вопросами. Продолжай в том же духе, и все получится! Молодец!