Через отверстие вытекает вода. Диаметр отверстия d = 1см, высота уровня (напор) воды над центром отверстия равна 50 м. Истечение происходит при атмосферном давлении в сосуд не заполненный жидкостью, т.е. отверстие извне не затоплено. Определить расход жидкости через отверстие в м^3/с.
Решение:
Расход воды определяется по формуле:
Q=vS
v – скорость потока жидкости
S – площадь поперечного сечения
В свою очередь площадь поперечного сечения определяется по формуле:
S=πr^2=(πd^2)/4
r – радиус отверстия
d – диаметр отверстия
Если H – напор (высота уровня жидкости), v – скорость вытекания из малого отверстия, то справедлив закон Торричелли:
v=√2gH
g=9,8 м/с^2 – ускорение свободного падения
Тогда расход жидкости через отверстие равно:
Q=(πd^2)/4 √2gH=(3,14⋅〖0,01〗^2)/4 √(2⋅9,8⋅50)=2,46⋅〖10〗^(-3) м^3/с
Ответ: 2,46⋅〖10〗^(-3) м^3/с
36. По трубе, расположенной горизонтально, течет вода. Поперечное сечение трубы 40 см2. На одном из участков трубы имеется сужение. Поперечное сечение сужения 15 см2. Манометрические трубки, установленные в сужении трубы и в ее широкой части, показывают разность уровней в 10 см. Определить расход воды в трубе.
Читать дальше