Розв’язання задачі

Енергію, яка виділяється при злитті однієї краплі з n малих крапель можна визначити за формулою:

ΔE=α·ΔS=α(nS₁-S₂),

де S₁ – площа поверхні малих крапель;

S₂ – площа поверхні великої краплі;

α– коефіцієнт поверхневого натягу води.

Площу малої краплі можна визначити так:

S₁=4πr².

Площу великої краплі можна визначити як:

S₂=4πR²,

де , а .

Так як об’єм n малих крапель дорівнює об’єму великої краплі, та можемо записати:

або .

Тоді

.

Для визначення повної енергії, яка виділяється необхідно знайти число великих крапель N, які випали у вигляді дощу:

,

де .

Тоді N:

.

Отже

.

Або, врахувавши зв’язок між радіусом та діаметром крапель, маємо:

.

Потужність – відношення енергії до часу:

.

Після розрахунків маємо: Е=1,168·10¹²Дж; Р=1,95·10⁶ кВт.

Відповідь: Е=1,168·10¹²Дж; Р=1,95·10⁶ кВт.

Задача 3.6. Визначити витрату рідини Q густиною , що протікає вздовж горизонтальної трубки змінного перерізу через різницю рівнів рідини h у двох манометричних трубках скляного вимірника витрати рідини. Величини площі перерізу трубки - S₁ і S₂ (рис. 3.6.1).

Р озв’язання задачі.

Q – це кількість рідини, що виливається або проходить через переріз труби за одиницю часу.

Порівняємо Q у перерізі S₁ та S₂:

(6.1)

і застосуємо рівняння Бернуллі:

.

Так як висота рівнів на перерізі S₁ та S₂ однакова, то маємо:

. (6.2)

Розв’язавши систему рівнянь (6.1) та (6.2), одержимо:

, та .

Але

,

тоді:

.

Відповідь: .

Список літератуРи

1. Савельев И.В. Курс общей физики. – М.: Наука, 1986-1987. - Т.1-3.

2. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высш. шк., 1990.

3. Ландсберг Г.С. Оптика. М.: Наука, 1976.

4. Загальний курс фізики. /За ред. проф. І.М.Кучерика: У 3-х томах. – К.: Техніка, 1999.

5. Загальні основи фізики: Навч. Посібник: У 2-х кн /Богацька І.Г., Головко Д.Б., Маляренко А.А. і ін. /За ред. Головка Д.Б., Ментковського А.А. – К.: Либідь, 1998.

6. Чолпан П.П. Основи фізики: Навч. посібник. – К.: Вища шк., 1995.

7. Яворский В.М., Пинский А.А. Основы физики. – М.: Наука, 1981. - Т.1-2.

8. Апенко М.И., Дубовик А.С. Прикладная оптика. – М.: Наука, 1971.

9. Матвеев А.Н. Молекулярная физика. Электричество и магнетизм. Оптика. Атомная физика. – М.: Высш. шк., 1981-1989.

10. Сивухин Д.В. Общий курс физики: Учеб. пособие в 5 т./. – М.: Наука., 1975 - 1989.

11. Денисов А.Е., Потапенко Г.Д. Физика в прикладной геодезии. – К.: Высш. шк., 1992.

12. Физический энциклопедический словарь /Под ред. Прохорова А.М. – М.: Сов. энциклопедия, 1989.

Додатки

Додаток 1

Міністерство освіти і науки україни

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ БУДІВНИЦТВА І АРХІТЕКТУРИ

Кафедра __________________________________________________

Індивідуальне завдання №1

з дисципліни:_______________________________________________

^{(назва дисципліни)}

__________________________________________________________

^{(назва роботи)}

Виконав студент:________________________________

^{(Спеціальність, номер групи)}

_________________________________

^{(Прізвище, ім’я, по батькові)}

Керівник роботи:________________________________

^{(Посада, прізвище, ініціали)}

Варіант № Номери задач

Додаток 2