Question

Известно что смерч имеющий внутри низкое давление проходя над водной поверхностью может подобно поршневому насосу засасывать воду внутрь себя. считая атмосферное давление нормальным оцените какой может быть наибольшая высота сплошного водяного столба внутри смерча.

Answer 1

Двадцать- тридцать м.

Answer 2

Для оценки максимальной высоты сплошного водяного столба внутри смерча, нам понадобится некоторая информация о параметрах смерча. К сожалению, в вашем вопросе нет указания на размеры и характеристики смерча, поэтому я могу предоставить лишь общую оценку.

Предположим, что смерч имеет цилиндрическую форму с радиусом основания R и высотой H. Внутри смерча создается низкое давление, превышающее атмосферное давление. Давление на поверхности воды в смерче будет равно атмосферному давлению.

Наибольшая высота сплошного водяного столба будет определяться балансом силы тяжести и разности давлений. Высота столба будет тем выше, чем больше разность давлений и меньше сила тяжести, удерживающая воду.

Оценим разность давлений, используя принцип Бернулли для идеализированного потока жидкости внутри смерча. Пусть v будет скоростью вращения смерча на его основании, тогда скорость потока на высоте H будет равна 0. Приравняем давление на поверхности воды на основании смерча и на высоте H:

P_основание + 0.5ρv^2 = P_высота + 0.5ρ(0)^2,

где P_основание и P_высота - давление на основании и на высоте H соответственно, ρ - плотность воды.

Учитывая, что P_основание = P_атмосферное (атмосферное давление), и упрощая уравнение, получаем:

0.5ρv^2 = P_высота.

Теперь, чтобы определить максимальную высоту H, возможную внутри смерча, мы можем использовать разницу давлений между атмосферным давлением и низким давлением, создаваемым смерчом.

Однако без конкретных значений скорости вращения смерча и его размеров невозможно дать точную оценку максимальной высоты водяного столба. В реальных условиях смерчи максимальная высота водяного столба внутри будет намного меньше