Давление — Задание Физика 8 Класс №00050721

Вода в неподвижных трубах ведёт себя как в сообщающихся сосудах: чем выше точка, тем меньше над ней «столб» и тем меньше давление. При подъёме на высоту $h$ давление воды уменьшается на $\rho g h$ — это та же формула давления столба жидкости.

У земли давление $300\text{ кПа}$, а возле машины должно остаться хотя бы $100\text{ кПа}$. Значит, на подъём давление может упасть не больше чем на:

$$\Delta p = 300 - 100 = 200\text{ кПа} = 200\,000\text{ Па}.$$

Такое падение давления даёт подъём на высоту, которую найдём из $\Delta p = \rho g h$:

$$h = \dfrac{\Delta p}{\rho g} = \dfrac{200\,000}{1000\cdot 10} = 20\text{ м}.$$

Заметь: на высоте $30\text{ м}$ давление упало бы до нуля и вода только-только доходила бы до трубы, но машине для работы нужен ещё запас.

Проверим себя через «метры водяного столба». Каждый метр воды даёт $1000\cdot 10\cdot 1 = 10\,000\text{ Па} = 10\text{ кПа}$. Давление $300\text{ кПа}$ у земли — это как $30\text{ м}$ воды над манометром, а нужные машине $100\text{ кПа}$ — как $10\text{ м}$ воды над ней. Машина может стоять на $30 - 10 = 20\text{ м}$ выше земли.