Question

В сельской водонапорной башне
высота уровня воды над землёй составляет 21 м. Какое
дополнительное давление воды в трубе измерит манометр, установленный в системе
водоснабжения на четвёртом этаже дома? Высота точки установки манометра над уровнем
земли 12 м, плотность воды 1000 кг/м в кубе. Ускорение свободного падения 10 Н/кг. Манометр
проградуирован в атмосферах (атм); 1 атм 100 000 Па.​

Answer 1

Дано:

h₁ = 21 м

h₂ = 12 м

ρ = 1000 кг/м³

g = 10 Н/кг

Водонапорная башня и система водоснабжения являет собой сообщающиеся сосуды. Из закона сообщающихся сосудов: давления жидкости на одинаковых уровнях равны.

Узнаем разницу высот столбов воды:

21 - 12 = 9 (метров)

Следовательно, эти 9 метров и будут создавать дополнительное давление.

Из формулы давления жидкости:

p = ρgh

p = 1000 · 10 · 9 = 90000 = 9 · 10⁴

[p] = (кг · Н · м) / (м³ · кг) = Н/м² = Па

Переведем в атмосферы, поскольку этого требует задача:

1 атм. - 10⁵ Па

х атм. - 9 · 10⁴ Па

$x = \dfrac{9*10^4}{10^5} = 0,9$

Ответ: 0,9 атмосфер