Определить удельное давление на стенки барабана центрифуги, если толщина слоя
жидкости 10 см, внутренний диаметр барабана 1 м, частота вращения 500 об/мин.
Плотность воды 1100 кг/м3

Ответ:Для визначення удельного тиску на стінки барабана центрифуги, спочатку розрахуємо значення прискорення на шарі рідини. У центрифузі рідина рухається під дією центробежної сили, і прискорення (a) залежить від частоти обертання (ω) та радіусу барабана (R) за наступною формулою:

a = ω² * R,

де:

- ω - частота обертання в радіанах за секунду (для перетворення з обертів в радіани використовуємо ω = 2π * частота обертання),

- R - радіус барабана.

Ви вказали частоту обертання (500 об/хв), тому спочатку переведемо її в радіани в секунду:

ω = 2π * (500 об/хв) / 60 с = 52,36 рад/с.

Тепер потрібно визначити радіус барабана (R). Для цього вам треба знати зовнішній діаметр барабана (D) і товщину шару рідини (h). Радіус барабана обчислюється як половина зовнішнього діаметру мінус товщина шару рідини:

R = (D / 2) - h.

За вашими даними:

- Зовнішній діаметр барабана (D) = 1 м = 100 см,

- Товщина шару рідини (h) = 10 см = 0,1 м.

R = (100 см / 2) - 0,1 м = 49,9 см = 0,499 м.

Тепер можна обчислити прискорення (a):

a = (52,36 рад/с)² * 0,499 м = 1381,67 м/с².

Тепер, коли маємо значення прискорення, ми можемо визначити удельний тиск на стінки барабана центрифуги за допомогою закону Архімеда:

P = ρ * g * h,

де:

- ρ - щільність рідини,

- g - прискорення вільного падіння (приблизно 9,81 м/с² на Землі),

- h - висота стовпа рідини.

За вашими даними:

- Щільність рідини (ρ) = 1100 кг/м³,

- Висота стовпа рідини (h) = товщина шару рідини = 0,1 м.

P = (1100 кг/м³) * (9,81 м/с²) * (0,1 м) = 1071,81 Па.

Отже, удельний тиск на стінки барабана центрифуги становить приблизно 1071,81 Паскаль.

Объяснение: