Манометрическое давление в трубопроводе равно 37278 Н/м2.
Манометрическое давление, это давление, превышающее атмосферное, то есть разность между давлением в рассматриваемой точке пространства и атмосферным давлением: (1).
Центр трубопровода расположен на высоте см выше линии разделения между водой и ртутью, то есть выше точки и точки соответственно.
Для начала найдем давление в точке . Данная точка расположена ниже точки на см, следовательно давление в точке :
Точку примем на одинаковой высоте с точкой , поэтому в этой точке давление будет такое же, как и в точке :
Где - плотность воды, равная 1000 кг/м3.
Давление в точке будет являться границей между водой и ртутью, поэтому если рассматривать давление со стороны ртути, то получим:
Объяснение:
Манометрическое давление в трубопроводе
равно 37278 Н/м2.
Манометрическое давление, это давление, превышающее атмосферное, то есть разность между давлением в рассматриваемой точке пространства и атмосферным давлением:
(1).
Центр трубопровода
расположен на высоте 
см выше линии разделения между водой и ртутью, то есть выше точки 
и точки 
соответственно.
Для начала найдем давление в точке
. Данная точка расположена ниже точки 
на 
см, следовательно давление в точке 
:
Точку
примем на одинаковой высоте с точкой 
, поэтому в этой точке давление будет такое же, как и в точке 
:
Где
- плотность воды, равная 1000 кг/м3.
Давление в точке
будет являться границей между водой и ртутью, поэтому если рассматривать давление со стороны ртути, то получим:
Где
- плотность ртути, равна 13600 кг/м3.
Приравнивая эти выражения, получим:
Откуда
будет равна:
Используя условия (1), получим:
Дано:
R = 0,5 м
m = 10 кг
t = 5 с
F = 50 Н
L - ?
Основное уравнение динамики вращательного движения:
I*ε = M
I = mR²/2 - момент инерции диска
M = F*R - момент силы
ε = M/I = Δω/Δt - угловое ускорение
На диск через верёвку действует сила F, которая приводит его во вращение. Момент импульса диска L равен:
L = I*ω
ε = Δω/Δt = (ω - ω₀)/(t - t₀), где ω₀, t₀ = 0 => ε = ω/t => ω = ε*t
L = I*ω = I*ε*t = I*(M/I)*t = M*t = F*R*t = 50*0,5*5 = 125 кг*м²/с
Решить можно и через теорему об изменении кинетической энергии:
∑A = ΔEк - сумма всех внешних сил, действующих на тело, равна изменению его кинетической энергии
∑A = A(F) = F*s
s = φ*R
φ = ε*t²/2 - диск приходит во вращение из состояния покоя =>
=> A(F) = F*(ε*t²/2)*R = F*(ω*t/2)*R = F*R*ω*t/2
ΔЕк = Ек - Eк₀ = Iω²/2 - Iω₀²/2; Iω₀²/2 = 0 => ΔЕк = Iω²/2
F*R*ω*t/2 = Iω²/2 | * (2/ω)
F*R*t = I*ω = L = 125 кг*м²/с
ответ: 125 кг*м²/с.