Πέμπτη, 25 Ιανουαρίου 2018

Τμήμα ενός δικτύου ύδρευσης


Στο σχήμα βλέπετε ένα τμήμα ενός δικτύου ύδρευσης, όπου  στα οριζόντια τμήματα έχουμε σωλήνες με σταθερές διατομές Α1=12cm2 και Α2=3cm2. Οι δυο σωλήνες απέχουν κατακόρυφα κατά Η=0,8m, ενώ έχουμε προσαρμόσει πάνω τους δυο λεπτούς κατακόρυφους σωλήνες Α και Β. Το δεξιό άκρο του λεπτού σωλήνα έχει κλειστεί με τάπα και το νερό στον ανοικτό σωλήνα Β έχει ανέβει σε ύψος h2=0,5m. Ο Α σωλήνας είναι κλειστός και πλήρης νερού με ύψος h1=0,4m.
i) Να υπολογιστεί η δύναμη που ασκεί το υγρό στην τάπα, καθώς και η πίεση στο άνω μέρος του σωλήνα Α.
Ανοίγουμε την τάπα, οπότε το νερό εξέρχεται στην ατμόσφαιρα. Μόλις αποκατασταθεί μόνιμη ροή, μπορούμε να γεμίσουμε ένα δοχείο όγκου 2,4L σε χρόνο 20s.
ii) Να βρεθεί το ύψος του νερού στον ανοικτό σωλήνα Β.
iii) Να υπολογιστεί η ταχύτητα του νερού στο σημείο (1), στο κάτω μέρος του κλειστού σωλήνα Α.
iv) Πόση πίεση επικρατεί στο άνω μέρος του σωλήνα Α; (η διάμετρος κάθε σωλήνα θεωρείται πολύ μικρή, οπότε θεωρούμε ότι σε όλα τα σημεία της διατομής κάθε σωλήνα, η πίεση είναι η ίδια).
v) Να εξετάσετε ποιες ακριβώς ενεργειακές μεταβολές έχουμε, κατά τη μετάβαση από τη θέση (1) στη θέση (2), ενός μικρού όγκου νερού ΔV=1cm3.
Το νερό θεωρείται ιδανικό ρευστό πυκνότητας ρ=1.000kg/m3, g=10m/s2, ενώ η ατμοσφαιρική πίεση είναι ίση με pατ=105Ρa.
ή


Δεν υπάρχουν σχόλια: