Расход воды в трубе, используемой для пожаротушения, составляет 60 л/мин. Если площадь...

Дан 1 ответ

Ответ: площадь сечения струи ≈ 4,4 см²

Думаем:

Струя воды направленная вверх, по закону сохранения энергии, теряет кинетическую энергию, но получает потенциальную.

Объём воды в струе постоянный - скорость уменьшается - площадь сечения струи увеличивается. Рисунок к задаче в приложении.

Дано:

v = 60 л/мин - расход воды -

s₀ = 1.5 см² - сечение струи в брандспойте (на земле - h=0)

h = 2 м - расчётная высота.

Найти: S(h)=? - сечение струи воды на высоте.

Пошаговое объяснение:

Расход воды: 60 л/мин = 1 л/с = 1000 см³/с

Начальная скорость струи - объём проходящий через сечение:

V₀ = 1000 : 1.5 = 666.(6) см/с = 6,(6) м/с - начальная скорость.

(Бросаем литр воды вертикально вверх).

По закону сохранения энергии:

$\frac{mV_{0} }{2}+0=\frac{mV_{h}^2 }{2}+mgh$

$V_{h}=\sqrt{V_{0}^2 -2gh}$

$V_{h}=\sqrt{V_{0}^2-2*9.81*2}=\sqrt{44.44-39.24}=\sqrt{5.20}=2.2813$

k = Vo/V(h) = 6.66/ 2.2813 = 2.922 - уменьшение скорости - увеличение площади сечения струи.

S(h) = s₀*k =1,5*2,92 = 4.38 ≈4.4 см² - площадь сечения струи - ответ.

xxxeol_zn (500k баллов) 25 Май, 20