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?

25marta52 25marta52    3   14.01.2022 10:16    275

Ответы
Nikita20053103 Nikita20053103  09.01.2024 20:48
Для решения данной задачи, нам необходимо воспользоваться уравнением Бернулли, которое описывает сохранение энергии при движении жидкости или газа в трубе. В нашем случае, вода движется под действием гравитационной силы в вертикально расположенном пожарном рукаве.

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.
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Физика