Задача по физике Скорость течения воды во всех сечениях наклонной трубы одинакова. Найти разность давлений Δp в двух точках, высоты которых над уровнем Земли различаются на Δh = 0,5 м. При этом система испытывает трехкратные перегрузки.
Так как скорости течения воды в трубе одинаковы, то члены с кинетической энергией уравновешиваются, и остается уравнение для разности давлений в двух точках: Δp = ρgΔh.
Для начала рассмотрим уравнение Бернулли для течения жидкости в трубе:
P1 + ρgh1 + 0,5ρv1^2 = P2 + ρgh2 + 0,5ρv2^2.
Учитывая, что скорость течения воды во всех сечениях наклонной трубы одинакова, скорости v1 и v2 будут равны.
Также, учитывая, что система испытывает трехкратные перегрузки, добавим к уравнению Бернулли член, отвечающий за перегрузку в виде ρgh.
Получим уравнение:
P1 + ρgh1 + 0,5ρv^2 = P2 + ρgh2 + 0,5ρv^2 + 3ρgΔh.
Так как скорости течения воды в трубе одинаковы, то члены с кинетической энергией уравновешиваются, и остается уравнение для разности давлений в двух точках:
Δp = ρgΔh.
Подставив значения, получаем:
Δp = 1000 кг/м^3 9,81 м/с^2 0,5 м = 4905 Па.
Таким образом, разность давлений в двух точках, высоты которых отличаются на 0,5 м и при условии трехкратных перегрузок, равна 4905 Па.