Question

60 Баллов! СРОЧНО!!! задание небольшое. Для тушения пожара используют пожарные гидранты — устройства на водопроводной сети (давление в которой 2,2⋅105 Па), позволяющее подключать оборудование, обеспечивающее подачу воды для тушения пожара. На какую высоту поднимется вода из вертикально расположенного пожарного рукава, подключенного к такому гидранту, если потерями энергии пренебречь? (Принять g≈10Н/кг). Ответ: вода из пожарной трубы будет бить на высоту м?

Answer 1

Ответ:

Вода из пожарной трубы будет бить на высоту 22 метра.

Объяснение:

Дано:

p = 2,2·10⁵ Па

____________

h - ?

Из формулы давления:

p = ρ·g·h

находим высоту подъема воды:

h = p / (ρ·g)

h = 2,2·10⁵ / (1000·10) = 22 м

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать уравнение сохранения механической энергии.

Пусть уровень воды в гидранте находится на высоте H1, а высота подъема воды из пожарного рукава - H2.

Так как потерями энергии пренебрегаем, то энергия воды в гидранте и энергия воды в рукаве должны быть одинаковыми.

Энергия воды в гидранте: E1 = mgh1 Энергия воды в рукаве: E2 = mgh2

Где m - масса воды, g - ускорение свободного падения, h1 - высота уровня воды в гидранте, h2 - высота подъема воды из рукава.

Масса воды можно выразить через плотность воды (ρ) и объем (V): m = ρV

Так как объем воды в гидранте и рукаве одинаковый, то V1 = V2 = V.

Также можно использовать формулу для объема цилиндра V = πr^2h, где r - радиус цилиндра, h - высота цилиндра.

Таким образом, V1 = πr1^2h1 и V2 = πr2^2h2.

Подставляя все значения в уравнение сохранения энергии, получаем:

mgh1 = mgh2 ρVgh1 = ρVgh2 ρπr1^2h1g = ρπr2^2h2g

Расчеты показывают, что масса воды, плотность воды и ускорение свободного падения сокращаются:

r1^2h1 = r2^2h2 h2 = (r1^2h1)/(r2^2)

Таким образом, высота подъема воды из рукава будет равна (r1^2h1)/(r2^2).

В данной задаче не указаны значения радиусов цилиндров r1 и r2, поэтому точный ответ на вопрос о высоте подъема воды из рукава невозможно дать. Но если заданы значения радиусов, можно использовать данную формулу для расчета.