Какова сила давления на вертикальную заслонку, закрывающую наполовину заполненную нефтью трубу с горизонтальным
Какова сила давления на вертикальную заслонку, закрывающую наполовину заполненную нефтью трубу с горизонтальным расположением и поперечным сечением в форме круга диаметром 6м, если плотность нефти составляет 0,76 г/см^2?
20.12.2023 08:44
Решение:
Давление, которое оказывает столб жидкости на горизонтальную поверхность, зависит от плотности жидкости и высоты столба. Для расчета давления можно использовать формулу:
`P = ρ * g * h`
где:
- `Р` - давление на вертикальную заслонку,
- `ρ` - плотность нефти,
- `g` - ускорение свободного падения (примерное значение 9,8 м/с²),
- `h` - высота столба жидкости.
Для нахождения высоты столба необходимо вычислить его половину, так как труба заполнена не до конца. Диаметр трубы равен 6 м, следовательно, радиус будет равен `r = 6 / 2 = 3` м. Высота столба жидкости будет равна половине диаметра трубы: `h = r = 3` м.
Теперь, имея все необходимые данные, мы можем рассчитать давление:
`P = 0,76 г/см³ * 9,8 м/с² * 3 м = 22,248 Н/м²`
Ответ:
Сила давления на вертикальную заслонку, закрывающую наполовину заполненную нефтью трубу с горизонтальным расположением и поперечным сечением в форме круга диаметром 6 м, составляет 22,248 Н/м².
Совет:
Если в задаче даны значения в разных единицах измерения, следует привести их к одной системе измерения. В данном случае, плотность нефти изначально задана в г/см³, поэтому приводим значение к основной системе единиц, используя соотношение: 1 г/см³ = 1000 кг/м³.
Дополнительное упражнение:
Труба с поперечным сечением в форме прямоугольника и шириной 5 см заполнена водой. Какова сила давления на горизонтальное дно этой трубы, если глубина воды равна 50 см, а плотность воды составляет 1000 кг/м³? Ответ дайте в Паскалях.