Question

Решите задачу по физике пожалст Возле подножья водонапорной башни высотой 40м сорвало водопроводный кран. Диаметр получившегося отверстия равен 6см. С какой силой надо прижимать заглушку к отверстию, что б не лилась вода?​

Answer 1

Ответ:

1,13 кило Ньютон

Объяснение:

H=40м

D=6см=0.06м

р=1000 кг/м^3

g=10 м/с^2

F=?

P=F/S  давление силы на площадь

P=p*g*H Давление столба жидкости

F/S = p*g*H   приравняем относительно давления

S=п*(D/2)^2 площадь отверстия

тогда сила равна

F= S*p*g*H = p*g*H*п(D/2)^2 = 1000*10*40*3.14*(0.06/2)^2 = 1,13 кило Ньютон

Answer 2

Для решения этой задачи, нужно учесть, что вода начнет вытекать из отверстия из-за давления, обусловленного её высотой водонапорной башни. Это давление можно рассчитать, используя формулу для давления столба жидкости:

$P = \rho \cdot g \cdot h,$

где: $P$ - давление жидкости (в данном случае воды) в паскалях (Н/м²), $\rho$ - плотность воды (приблизительно равна 1000 кг/м³), $g$ - ускорение свободного падения (приблизительно равно 9.81 м/с²), $h$ - высота столба воды над отверстием.

Поскольку высота столба воды составляет 40 метров, переведем её в метры:

$h = 40$ м.

Теперь мы можем рассчитать давление $P$:

$P = 1000 \, \text{кг/м³} \times 9.81 \, \text{м/с²} \times 40 \, \text{м} = 392400 \, \text{Па}.$

Теперь нам нужно рассмотреть отверстие диаметром 6 см, чтобы найти его площадь. Площадь отверстия можно рассчитать по формуле:

$A = \pi \cdot r^2,$

где $A$ - площадь отверстия, $\pi \approx 3.14159$ (приближенное значение числа "пи"), $r$ - радиус отверстия (половина диаметра).

Переведем диаметр отверстия в метры:

$d = 6$ см $= 0.06$ м.

Теперь найдем радиус:

$r = \frac{d}{2} = \frac{0.06}{2} = 0.03$ м.

Теперь рассчитаем площадь отверстия $A$:

$A = 3.14159 \times (0.03)^2 \approx 0.002827 \, \text{м}^2.$

Давление, создаваемое столбом воды, будет действовать на эту площадь отверстия. Чтобы предотвратить утечку воды, сила, с которой нужно прижимать заглушку к отверстию, должна превышать силу давления. Таким образом, мы можем рассчитать эту силу, используя формулу:

$F = P \cdot A,$

где $F$ - сила, с которой нужно прижимать заглушку (в ньютонах).

Теперь подставим значения:

$F = 392400 \, \text{Па} \times 0.002827 \, \text{м}^2 \approx 1110.3256 \, \text{Н}.$

Ответ: Чтобы предотвратить утечку воды, нужно прижимать заглушку к отверстию с силой примерно 1110.33 Н (ньютон).