Для определения дополнительного давления воды, которое измерит манометр на третьем этаже дома, мы можем воспользоваться формулой для гидростатического давления.
Гидростатическое давление определяется как P = pgh, где:
P - давление,
p - плотность среды (в данном случае воды, равная 1000 кг/м³),
g - ускорение свободного падения (равное 10 н/кг),
h - высота столба жидкости.
Давление на третьем этаже дома можно выразить как P₁ = pgh₁, где h₁ - высота точки установки манометра над уровнем земли, равная 9 метрам.
P₂ - давление в водонапорной башне на уровне воды, это P₂ = pgh₂, где h₂ - высота уровня воды над землей, равная 20 метрам.
Теперь, чтобы найти дополнительное давление, измеряемое манометром, нужно разницу в давлении на третьем этаже и на уровне воды:
ΔP = P₂ - P₁ = pgh₂ - pgh₁
Подставляем значения и рассчитываем дополнительное давление воды в трубе, измеряемое манометром.
ΔP = 1000 кг/м³ * 10 н/кг * (20 м - 9 м) = 1000 * 10 * 11 = 110000 Па
Таким образом, дополнительное давление воды в трубе, измеряемое манометром, составляет 110000 Па или 1,1 атмосферы.