Для тушения пожара используются пожарные гидранты - устройства на водопроводной сети (давление в которой 3,4-105 Па), позволяющие подключать оборудование, обеспечивающие подачу воды для тушения пожара. На какую высоту поднимется вода из вертикально расположенного пожарного рукава, подключенного к такому гидранту, если потерями энергии пренебречь? (Принять g 10 H/кг.) Ответ: вода из пожарной трубы будет бить на высоту M.
Ответы
Ответ:
Для решения задачи можно использовать уравнение сохранения энергии между верхней и нижней точками столба воды:
P₁/ρgh₁ + 1/2(v₁)² + gy₁ = P₂/ρgh₂ + 1/2(v₂)² + gy₂
где P₁ и P₂ - давление на верхней и нижней точках столба воды, ρ - плотность воды, h₁ и h₂ - высоты верхней и нижней точек столба, v₁ и v₂ - скорости воды на верхней и нижней точках, y₁ и y₂ - высоты верхней и нижней точек над нулевым уровнем.
Поскольку потерями энергии пренебрегаем, то скорости воды можно считать равными нулю: v₁ = v₂ = 0.
Также можно считать, что давление на верхней точке равно атмосферному давлению (P₁ = 1.01325×10⁵ Па).
Тогда уравнение примет вид:
1.01325×10⁵/(100010g) + 0 + 0 = P₂/(100010g) + 0 + h₂
где g = 10 м/с² - ускорение свободного падения.
Решая уравнение относительно h₂, получаем:
h₂ = (P₂ - 1.01325×10⁵)/(10001010)
Поскольку давление в гидранте равно 3.4×10⁵ Па, подставляем P₂ = 3.4×10⁵ Па и находим:
h₂ = (3.4×10⁵ - 1.01325×10⁵)/(10001010) ≈ 238 м
Ответ: вода из пожарного рукава будет бить на высоту 238 м.
Объяснение: ЛУЧШИЙ ОТВЕТ ПЖ