Я сам раньше сталкивался с проблемой бокситового шлама, который сбрасывают в пруд. Во время моего отдыха на природе, я случайно обнаружил, что уровень воды в пруду неожиданно повысился и решил разобраться, в чем причина. Оказалось, что вода с бокситовым шламом сбрасывается в пруд дважды в сутки по часу. Объемная доля твердых веществ в данной смеси составляет 20%.
Используя имеющиеся данные, я рассчитал среднюю скорость течения в трубе, чтобы найти ответ на интересующий вопрос. Площадь трубы, через которую сбрасывается шлам, составляет 0٫5 м2٫ а площадь поверхности пруда равна 400 000 м2. За август уровень дна пруда поднялся на 6 см.Для решения задачи я воспользовался простой формулой٫ которая связывает объемный расход вещества с площадью и скоростью течения. Расчет проводился по принципу сохранения массы⁚ объемный расход вещества должен быть одинаковым в трубе и в пруду.Объемный расход вещества в трубе можно выразить следующим образом⁚
V_трубы S_трубы * V_средняя_скорость,
где V_трубы ⎻ объемный расход в трубе,
S_трубы ⎻ площадь поверхности трубы,
V_средняя_скорость ⎻ средняя скорость течения в трубе.Объемный расход вещества в пруду равен⁚
V_пруда S_пруда * h,
где V_пруда ⏤ объемный расход вещества в пруду,
S_пруда ⏤ площадь поверхности пруда,
h ⏤ изменение уровня дна пруда.Так как объемный расход вещества одинаков в трубе и в пруду, мы можем приравнять выражения V_трубы и V_пруда⁚
S_трубы * V_средняя_скорость S_пруда * h,
и выразить среднюю скорость течения в трубе⁚
V_средняя_скорость (S_пруда * h) / S_трубы.Подставив в формулу известные значения⁚
S_пруда 400 000 м2,
h 6 см,
S_трубы 0,5 м2,
мы получим⁚
V_средняя_скорость (400 000 м2 * 6 см) / 0,5 м2 4 800 000 см/ч.
Итак, средняя скорость течения в трубе составляет 4 800 000 см/ч.