Question

Наталка мешкає на останньому поверсі трьох поверхово будинку Чи вдасться їй прийняти душ якщо насос який стоїть на підлозі першого поверху подає воду під тиском 50кПа висота одного поверху 2,8м а лійка душа розташована 2м від підлоги?

Answer 1

Можемо скористатися формулою гідростатики для цього завдання:

P = ρgh

де P - тиск, ρ - густина рідини, g - прискорення вільного падіння, h - висота рідини

У нас дано:

• P = 50 кПа
• h = 2.8 м + 2 м = 4.8 м (від підлоги насосу до лійки душа)
• g = 9.81 м/с^2 (стандартне значення на Землі для прискорення вільного падіння)
• густина води - 1000 кг/м^3 (стандартне значення)

Тоді можемо розв'язати для h, щоб знайти потрібну висоту стовпа води:

h = P / (ρg) = (50 * 10^3 Па) / (1000 кг/м^3 * 9.81 м/с^2) ≈ 5.1 м

Отже, висота стовпа води, який створюється насосом, становить 5.1 м, а відстань від насосу до лійки душа - 4.8 м. Це означає, що вода зможе досягти лійки душа з достатньою потужністю, і Наталка зможе прийняти душ.

Answer 2

Для визначення, чи зможе Наталка прийняти душ на останньому поверсі будинку, нам потрібно врахувати висоту будинку та тиск води, який подається до першого поверху.

1. Висота будинку: Один поверх має висоту 2,8 м, а будинок має три поверхи. Тобто висота будинку = 3 * 2,8 м = 8,4 м.

2. Тиск води на першому поверсі: На першому поверсі вода подається під тиском 50 кПа (кілопаскалей).

Тепер ми можемо використовувати гідростатичний закон для розрахунку тиску на останньому поверсі (де знаходиться лійка душа). Гідростатичний закон стверджує, що тиск в рідині збільшується зі збільшенням глибини на величину, рівну густиності рідини, помножену на прискорення вільного падіння та висоту. У даному випадку густину води ми приймаємо за 1000 кг/м³, а прискорення вільного падіння - за 9,8 м/с².

Таким чином, ми можемо розрахувати тиск на останньому поверсі:

Тиск на останньому поверсі = Тиск на першому поверсі + (густинаВоди * прискоренняВільногоПадіння * висотаБудинку)

Тиск на останньому поверсі = 50 кПа + (1000 кг/м³ * 9,8 м/с² * 8,4 м) = 50 кПа + 82320 Па = 82370 Па

82370 Па або 82,37 кПа - це тиск на останньому поверсі.

Зазвичай для зручного прийому душа потрібно тиск води близько 200-400 кПа. Отже, при даному тиску води (82,37 кПа) можливо приймати душ, але це може бути менш комфортним, ніж при вищому тиску.