2. На какой высоте находится вода в водонапорной водопроводной башне, если манометр, установленный у основания башни показывает 200 кПа? С какой силой вода давит на задвижку…

Для решения этой задачи мы расмотрим два аспекта: высоту воды в водонапорной башне и силу давления воды на задвижку.

1. На какой высоте находится вода в водонапорной башне?

Давление воды (P) определяется по формуле:

\[ P = \rho \cdot g \cdot h \]

где:

• \( P \) — давление в паскалях (Па),
• \( \rho \) — плотность воды (приблизительно \( 1000 \, \text{кг/м}^3 \)),
• \( g \) — ускорение свободного падения (приблизительно \( 9.81 \, \text{м/с}^2 \)),
• \( h \) — высота столба воды (м).

Мы знаем, что манометр показывает \( 200 \, \text{кПа} \). Преобразуем это значение в паскали:

\[ 200 \, \text{кПа} = 200000 \, \text{Па} \]

Теперь подставляем известные значения в формулу и решим её для \( h \):

\[ 200000 = 1000 \cdot 9.81 \cdot h \]

Теперь делим обе стороны на \( 1000 \cdot 9.81 \):

\[ h = \frac{200000}{1000 \cdot 9.81} \]

\[ h \approx \frac{200000}{9810} \approx 20.39 \, \text{м} \]

Ответ: Высота воды в водонапорной башне составляет приблизительно 20.39 м.

2. С какой силой вода давит на задвижку площадью 16 см²?

Сила давления воды на задвижку определяется по формуле:

\[ F = P \cdot S \]

где:

• \( F \) — сила (Н),
• \( P \) — давление (Па),
• \( S \) — площадь задвижки (м²).

Площадь задвижки \( S = 16 \, \text{см}^2 \) нужно преобразовать в квадратные метры:

\[ S = 16 \, \text{см}^2 = 16 \cdot 10^{-4} \, \text{м}^2 = 0.0016 \, \text{м}^2 \]

Теперь подставим значения давления и площади в формулу для силы:

\[ F = 200000 \, \text{Па} \cdot 0.0016 \, \text{м}^2 \]

\[ F = 320 \, \text{Н} \]

Ответ: Сила, с которой вода давит на задвижку, составляет 320 Н.

Таким образом, мы нашли высоту воды в водонапорной башне (приблизительно 20.39 м) и силу давления на задвижку (320 Н).