Камень массой 70 кг срывается с высоты 45 метров.определить полную энергию камня во время полёта.чему ровна кинетическая энергия камня в середине пути?
Для решения задачи по транспортировке нефти через трубопровод, мы можем использовать формулу Дарси-Вейсбаха, которая связывает потери напора, гидравлический уклон и другие параметры системы.
Формула Дарси-Вейсбаха выглядит следующим образом:
ΔP = (f * (l/d) * (v^2) * ρ) / 2,
где ΔP - потери напора, f - безразмерный коэффициент трения, l - длина трубопровода, d - диаметр трубы, v - скорость потока, ρ - плотность нефти.
1. Расчет безразмерного коэффициента трения f:
Для начала нам нужно найти значение безразмерного коэффициента трения f. Для этого можно использовать диаграмму Муни на основе числа Рейнольдса (Re) и отношения эпсилон/диаметр (ε/d).
Рассчитаем число Рейнольдса (Re):
Re = (ρ * v * d) / μ,
где μ - кинематическая вязкость нефти.
Заметим, что кинематическая вязкость v дана в м2/с, поэтому ее нужно перевести в мм2/с:
v = 4.5 * 10^-4 * 10^6 = 450 мм2/с.
Подставим данные в формулу числа Рейнольдса и рассчитаем его значение:
Re = (930 * 450 * 156) / 450 * 10^-3 = 87840.
Теперь, используя значение числа Рейнольдса, найдем соответствующее значение безразмерного коэффициента трения f на диаграмме Муни или в таблице Moody. Предположим, что значение f = 0.023.
2. Расчет потерь напора по длине:
Используя значение безразмерного коэффициента трения f, длину трубопровода l, диаметр трубы d, скорость потока v и плотность нефти ρ, подставим все в формулу Дарси-Вейсбаха и рассчитаем потери напора по длине (ΔP):
ΔP = (0.023 * (5000 / 156) * (450^2) * 930) / 2.
Рассчитаем значение ΔP:
ΔP = 1600.36 Н/м2.
3. Расчет гидравлического уклона:
Гидравлический уклон (i) можно выразить через потери напора по длине (ΔP), плотность нефти (ρ) и ускорение свободного падения (g):
i = ΔP / (ρ * g).
Значение ускорения свободного падения g приближенно равно 9.8 м/с2.
Подставим данные и рассчитаем значение гидравлического уклона:
i = 1600.36 / (930 * 9.8).
Рассчитаем значение i:
i ≈ 0.175 м/м.
Таким образом, величина потерь напора по длине равна 1600.36 Н/м2, а гидравлический уклон равен приблизительно 0.175 м/м.
Добрый день! Давайте рассмотрим ваш вопрос о спектральной плотности и энергетической светимости.
Спектральная плотность энергетической светимости rλ (или также называемая плотностью излучения) характеризует количество энергии, излучаемой в единицу времени на единичный интервал длин волн. В данном вопросе нам дано, что наибольшее значение спектральной плотности rλ (rλ,T)max соответствует значению длины волны λ1 = 2,7 мкм.
Затем вопрос говорит о том, что при изменении температуры серого тела, максимум спектральной плотности (rλ,T)max увеличивается в 243 раза. Мы хотим найти длину волны соответствующую новому значению максимальной спектральной плотности энергетической светимости при большей температуре.
По закону смещения Вина известно, что максимальная длина волны λmax обратно пропорциональна температуре Т, и математически это можно записать как:
λmax ∝ 1/Т
Следовательно, если максимум спектральной плотности (rλ,T)max увеличивается в 243 раза, это означает, что два разных значений максимальной спектральной плотности rλ,T имеют соотношение:
(rλ,T)max новое = (rλ,T)max старое * 243
Теперь мы можем использовать формулу смещения Вина и соотношение максимальной спектральной плотности, чтобы найти новую длину волны соответствующую максимальной спектральной плотности энергетической светимости при большей температуре.
m = 70 кг Wк₁ + Wп₁ = Wк₂ + Wп₂ , Wк₁ = 0 (U₀ = 0)
h₀ = 45 м Wп(max) = Wк₂ + Wп₂
h = h₀ / 2 Wп₂ = mgh = mg(h₀ / 2) = 70 × 10 × (45 / 2) = 15750 Дж
W - ? Wк₂ = Wп(max) - Wп₂ = mgh - mg(h₀ / 2)
Wк - ? Wк₂ = 70 × 10 × 45 - 70 × 10 × (45 / 2) = 15750 Дж
W(полная) = Wк₂ + Wп₂
W(полная) = 15750 + 15750 = 31500 Дж = 3.15 × 10⁴ Дж
ответ: W = 3.15 × 10⁴ Дж , Wк = 15750 Дж