задание небольшое. Для тушения пожара используют пожарные гидранты — устройства на водопроводной сети (давление в которой 2,2⋅105 Па), позволяющее подключать оборудование, обеспечивающее 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≈10Н/кг).
ответ: вода из пожарной трубы будет бить на высоту м?
Уравнение Бернулли имеет вид:
P + 1/2ρv^2 + ρgh = const,
где P - давление жидкости, ρ - плотность жидкости, v - скорость жидкости, g - ускорение свободного падения, h - высота жидкости над некоторой точкой.
В начале пожарного рукава давление равно давлению водопроводной сети и составляет 2,2⋅10^5 Па. В этом случае, в уравнении Бернулли P = 2,2⋅10^5 Па.
Скорость движения воды в рукаве нам неизвестна. Также у нас нет информации о плотности воды, но мы можем воспользоваться приближенным значением ρ = 1000 кг/м^3, которое является примерной плотностью воды при комнатной температуре.
Также нам дано значение ускорения свободного падения g = 10 Н/кг.
Для решения задачи, нам нужно найти высоту h, на которую поднимется вода из пожарного рукава. Поскольку потерями энергии пренебрегают, можно считать, что скорость воды в пожарном рукаве будет равна нулю, v = 0 м/с.
Подставляем все значения в уравнение Бернулли:
P + 1/2ρv^2 + ρgh = const.
P + 1/2*1000*0^2 + 1000*10*h = const.
2,2⋅10^5 + 0 + 1000*10*h = const.
2,2⋅10^5 + 0 + 10000h = const.
Поскольку условие задачи не дает нам информации о начальных условиях, можем считать, что const = 0.
2,2⋅10^5 + 0 + 10000h = 0.
10000h = -2,2⋅10^5.
h = -2,2⋅10^5 / 10000.
h = -22 м.
Полученное значение отрицательное, что является нереалистичным, так как вода не может подниматься вверх относительно гидранта.
Поэтому, можно сделать вывод, что вода из пожарной трубы не будет подниматься выше гидранта.