В сельской водонапорной башне высота уровня воды над землёй составляет 22 м. Какое дополнительное давление воды в трубе измерит манометр, установленный в системе водоснабжения на третьем этаже дома? Высота точки установки манометра над уровнем земли 9 м, плотность воды 1000 кг/м3. Ускорение свободного падения равно 10 Н/кг. Манометр проградуирован в атмосферах (атм), 1 атм = 100 000 Па
Ответы
Ответ:
Манометр покажет дополнительное давление воды в 1,3 атмосферы.
Объяснение:
Дано:
h₁ = 22 м
h₂ = 9 м
ρ = 1000 кг/м³
g = 10 Н/кг
Найти: p атм
Решение:
Высота воды равна:
h = h₁ - h₂ = 22 м - 9 м = 13 м
По закону Паскаля: давление на одном и том же уровне одинаково в обоих сосудах, понимаем, что достаточно воспользоваться данной формулой давления: p = ρgh. Водопровод вместе с водонапорной башней являются сообщающимися сосудами, поэтому в данном случае закон Паскаля будет действовать. Вычисляем:
p = 1000 кг/м³ * 10 Н/кг * 13 м = 13 * 10000 = 130000 Па
Так как по условию нам требуется дать ответ в атм (потому что манометр измеряет данные именно в атмосферах), переводим Паскали в атмосферы:
p = 130000 Па = 130000 атм / 100000 = 1,3 атм
Ответ: р = 1,3 атм.