Як знайти швидкість подачі води з водопровідного крана, маючи циліндричну банку, секундомір і штангенциркуль.

Ответ:

Объяснение:

Дано:

Цилиндрическая банка

Секундомер

Штангенциркуль

Водопроводный кран

_______________

V - ? - скорость

Ход эксперимента.

1)

При помощи штангенциркуля измеряем диаметр банки и ее высоту.

Пусть мы получили:

Dб - диаметр банки

H - высота банки

Вычисляем площадь дна банки:

Sб = π·(Dб)²/4

Объем банки:

Vб = Sб·Н = π·(Dб)²·Н/4             (1)

2)

При помощи штангенциркуля измеряем внутренний диаметр водопроводного крана:

Dкр

Вычисляем площадь сечения крана:

Sкр = π·(Dкр)²/4

3)

Включив воду и одновременно запустив секундомер, мы заполняем банку. При заполнении выключаем секундомер.

Пусть банку заполняли t секунд.

Далее рассуждаем так:

Объем вытекшей воды (объем потока воды):

Vв = Sкр·Lв, где

Lв - "длина" водяной струи.

Vв = π·Lв·(Dкр)²/4                    (2)

4)

Приравняем (2) и (1)

π·Lв·(Dкр)²/4 = π·(Dб)²·Н/4

Lв·(Dкр)²= (Dб)²·Н

Lв = H·(Dб/Dкр)²

5)

И, наконец, находим скорость подачи воды:

V = Lв / t

V =  (H/t)·(Dб/Dкр)²

6)

В моем эксперименте:

Dб  = 12 см

Dкр = 0,8 см

Н = 20 см = 0,20 м

t = 25 с

V =  (0,20/25)·(12/0,8)² = 0,008·225 = 1,8 м/с

Хороший напор воды.