Я‚ как неопытный сантехник‚ однажды решил закрыть задвижку на горизонтальной трубе‚ через которую текла вода. Труба имела круглое сечение и внутренний диаметр равный 0‚75 дюйма. Расход воды составлял от 9 до 50 литров в минуту.
Когда я закрыл задвижку плоской задвижкой‚ перпендикулярно потоку‚ я неожиданно осознал‚ что совершил ошибку. Вода‚ не имея свободного выхода‚ начала накапливаться в трубе‚ вызывая повышение давления в гидросистеме.Теперь‚ задача состоит в оценке максимального давления в воде сразу после закрытия задвижки. Зная плотность воды (1 г/см3) и скорость звука в воде (1500 м/с)‚ мы можем воспользоваться формулой для расчета водяного удара.Максимальное давление в воде можно выразить следующей формулой⁚
P ρ × V × C‚
где P ⏤ давление‚
ρ ⏤ плотность воды‚
V ⎻ скорость воды‚
C ⏤ скорость звука в воде.Подставляя известные значения‚ получаем⁚
P 1 г/см3 × V × 1500 м/с.Теперь остается выразить все значения в одной системе измерения. Поскольку ответ необходимо представить в паскалях‚ а плотность дана в граммах на кубический сантиметр‚ а затем дать ответ в Па‚ указывая степени ближайших нижнего и верхнего порядков‚ мы можем воспользоваться следующими преобразованиями⁚
1 г/см3 1000 кг/м3‚
1 Па 1 Н/м2.Подставляя это в нашу формулу‚ получаем⁚
P 1000 кг/м3 × V × 1500 м/с.
Таким образом‚ максимальное давление в воде сразу после закрытия задвижки составляет 1500000 ВПа.
Ответ⁚ 1.5 ВПа‚ указывая степени ближайших нижнего и верхнего порядков.