Как измерить количество воды если нет сосудов
2 октября 2011
Автор КакПросто!
Объем определяет величину пространства, которую занимает какое-либо тело. Эта величина связана постоянными соотношениями с другими характеристиками физических тел – их геометрическими размерами, весом и плотностью. Поэтому измерение этих дополнительных параметров может стать базой для вычисления объема, например, сосуда.
Инструкция
Если есть возможность наполнить сосуд водой, то для определения его объема достаточно иметь какую-либо мерную форму. В зависимости от размеров сосуда мерной посудой может стать шприц, мензурка, стакан, банка, ведро или любая другая посуда, вместимость которой вам известна. Подобрав подходящий измерительный сосуд, заполните водой до краев сосуд исследуемый, а затем переливайте воду в измерительный сосуд, отсчитывая таким образом объем.
Если заполнить исследуемый сосуд жидкостью нет возможности, но можно поместить его в жидкость, то определите объем по количеству вытесненной им воды. Для этого тоже потребуется какая-либо мерная посуда. Заполнив ее частично водой, отметьте уровень, затем поместите в мерную посуду исследуемый сосуд таким образом, чтобы он полностью оказался под водой, и сделайте вторую отметку. Затем определите разницу объемов мерной посуды по разнице двух сделанных отметок.
Если мерной посуды нет, но есть возможность взвешивать сосуд, то определите разницу между сосудом пустым и заполненным водой. Исходя из того, что один кубический метр объема должен вмещать воду, весом в одну тонну, рассчитайте объем сосуда.
Если сосуд имеет геометрически правильную форму, то его объем можно рассчитать, измерив размеры. Для нахождения объема сосуда цилиндрической формы (например, кастрюли) надо измерить диаметр (d) его основания (дна кастрюли) и ее высоту (h). Объем (V) будет равен одной четверти от произведения возведенного в квадрат диаметра на высоту и число Пи: V=d²∗h∗π/4.
Для нахождения объема сосуда, имеющего форму шара, достаточно определить его диаметр (d). Объем (V) будет равен одной шестой части от произведения возведенного в куб диаметра на число Пи: V=d³∗π/6. Если измерить длину окружности (L) шарообразного сосуда в самой широкой его части проще (например, с помощью сантиметра), чем измерить диаметр, то объем можно рассчитать и через эту величину. Возведенную в куб длину окружности надо разделить на увеличенное в шесть раз число Пи, возведенное в квадрат: V=L³/(π²∗6).
Для нахождения объема (V) сосуда прямоугольной формы, надо измерить его длину, ширину и высоту (a, b и h) и перемножить полученные значения: V=a∗b∗h. Если этот сосуд имеет кубическую форму, то достаточно возвести длину одного его ребра в третью степень: V=a³.
Войти на сайт
или
Забыли пароль?
Еще не зарегистрированы?
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Источник
Е.ЛЯШЕНКО,учитель начальной школы № 3, п. Боровский, Тюменский район Урок математики2-й классТема. “Единица измерения вместимости – литр”. Цель. Актуализировать знания разных единиц измерения массы, длины; ввести новую величину – вместимость и единицу ее измерения – литр; учить детей формулировать проблему, выдвигать гипотезы и находить правильное решение; развивать логико-математическую речь; воспитывать коммуникативные навыки. Оборудование. Учебник “Математика”, 2-й класс (авт. Аргинская И.И., Ивановская Е.И. М.: Изд-во “Учебная литература” корпорации “Федоров” 2001); сосуды с водой для измерения вместимости – кастрюля, ваза, трехлитровая банка (во всех налито по 1 л воды); мерки для измерения – стаканы, поллитровая банка, кружки; пустые двухлитровые и литровые банки для каждой группы (для сливания жидкости во время измерения); карточки для разминки и физкультминутки. ХОД УРОКА I. Организационный моментИгра “Обмен настроением”У детей на партах лежат “Словарики настроений”. Учащиеся находят в списке прилагательное, которое описывает их настроение, и объясняют свой выбор. Маша. Я свое настроение хочу назвать ожидающим, потому что я жду от сегодняшнего урока новых открытий. Витя. А у меня спокойное настроение. Я не боюсь трудностей, не боюсь ошибаться, хочу спокойно работать дальше. Руслан. Мое настроение приподнятое. Я люблю урок математики, мы всегда такие интересные задания выполняем! Света. А я выбрала название для своего настроения ликующее. Сейчас я очень рада, что начинается мой любимый урок. Учитель. Я очень рада видеть ваши веселые глазки. Вижу, что вы готовы к работе. У меня сегодня таинственное и радостное настроение, потому что мы отправляемся с вами в очередное путешествие по Великой Стране Математики. Удачи вам и новых открытий! II. Актуализация знаний. Разминка1. Игра “Внимание”Учитель на короткое время показывает карточки с геометрическими фигурами. Фигуры изображены разными цветами. Когда карточки закрываются, учащиеся зарисовывают их по памяти. При проверке учитель задает вопросы. Учитель. Что вы заметили? Дети. Все фигуры состоят из прямых линий. – Все фигуры расположены на плоскости. – Я знаю названия всех фигур и могу их показать и перечислить: луч, отрезок, прямая, ломаная. Учитель. А какого цвета был луч? отрезок? прямая? ломаная? Большинство детей верно называют цвета фигур. – А у какой фигуры было имя? Дети. Имя было у прямой. По ходу проверки карточки снова выставляются на доску. Учитель. Какие задания вы предлагаете выполнить, используя эти фигуры? Дети. Я предлагаю найти лишнюю фигуру. – Можно измерить длину каждой фигуры. Учитель. Все согласны с предложенными заданиями? Дети. Мне кажется, что второе задание не всегда можно выполнить: ведь прямая бесконечна, как же измерить ее длину? – Тогда и длину луча нельзя измерить, ведь он тоже в одну сторону бесконечен. – Я согласна с Колей и Яной и хочу предложить такое задание: выбрать фигуры, длину которых можно измерить, и узнать ее. Учитель. Молодцы, ребята! А какие единицы измерения длины мы знаем? Дети. Сантиметр, метр, дециметр. Учитель. А какой единицей измерения удобнее пользоваться в этом случае? Дети. Сантиметром. 2. Задачи на смекалкуУчитель. Что становится легче, когда его наполняют? Дети. Шар. Учитель. Среди трех футбольных мячей красный мяч тяжелее коричневого, а коричневый тяжелее зеленого. Какой мяч тяжелее всех? Дети. Красный. Учитель. Когда мы говорим “легче” или “тяжелее”, что мы имеем в виду? Какую единицу измерения массы мы уже знаем? Дети. Килограмм. III. Объяснение нового материала1. Практическая работа в группах. Проблемная ситуацияПеред детьми на столах находятся разные сосуды с водой. В каждый сосуд учитель налил 1 л воды, но из-за разной формы сосудов дети не могут сравнить количество жидкости. Учитель. Что вы видите у себя на столах? Какие задания можете предложить для работы с тем, что стоит у вас на партах? Максим. Я предлагаю узнать, сколько воды в каждом сосуде. Стас. Можно еще узнать, сколько всего воды во всех сосудах. Ира. А лучше всего выяснить, где воды больше всего, а где меньше. Максим. Я думаю, что мы не сможем сразу выполнить задание Стаса и Иры, потому что мы не знаем, сколько воды в каждом сосуде. Стас. Я предлагаю взять ведро, слить всю воду вместе и измерить ее количество. Ира. Я не согласна с предложением Стаса. Если мы всю воду объединим, то не сможем сравнить количество воды в разных сосудах. Учитель. А как ты, Ира, предлагаешь сравнивать количество воды в разных сосудах? Ира. Можно поставить все сосуды в один ряд и измерить высоту воды линейкой. Руслан. Я хочу возразить Ире. Ира, ты посмотри внимательно на стол. Вот баночка широкая, а ваза высокая, но узкая. А в кастрюле вообще не видно, сколько там воды налито. Я думаю, нужно взвесить воду и сразу станет ясно, где масса воды больше. Максим. Ну да, кастрюля сделана из металла, она сама по себе очень тяжелая. Учитель. Итак, мы с вами сошлись на мнении, что нужно измерить количество воды в сосудах. Чем мы всегда пользуемся для измерения? Дети. Нам нужна какая-нибудь мерка. Учащиеся выбирают разные мерки: стаканы, маленькие банки, кружку. Начинают переливать воду в двухлитровые банки, считая количество мерок. 2. Самостоятельная работа в группахПроверка: 1 группа – 5 стаканов по 0,2 л; 2 группа – 4 кружки по 0,25 л; 3 группа – 2 банки по 0,5 л. Учитель. Интересно, у кого же больше воды? Почему? Все приходят к выводу, что у ребят 1 группы налито больше воды: ведь в кастрюлю поместилось 5 мерок, а это больше, чем 4 и 2. Учитель. А теперь маленький фокус. Банки всех групп выставляются на один стол в ряд. – Что вы заметили? Ира. Можно сказать, что количество воды в банках получилось одинаковое, а мерки были разные. Учитель. Ваши мысли по этому поводу? Стас. Я понял: мы же взяли разные мерки, а нужно было всем выбрать мерки одинаковые. Учитель. Может, кто-то уже знает, какую мерку используют в жизни для измерения жидкости? Дети. Это литр. Учитель показывает детям литровую банку и предлагает перелить воду в литровые банки. Дети убеждаются, что у всех групп было одинаковое количество жидкости. Учитель. Где вы уже встречались с этой единицей измерения вместимости? Дети. В магазине продают сок в пакетах 1 литр, 2 литра. – Мама покупает молоко, кефир в пакетах 1 литр. – Папа заправляет машину на заправке бензином, ему автомат заливает 10 литров, 20 литров. 2. Работа по учебникуУчитель. Откройте учебник на с. 32, найдите в задании № 78 пункт 2 и прочитайте его жужжащим чтением. Дети читают. – Что нового вы узнали? Дети. Мы узнали, что такое вместимость и чем ее измеряют. Учитель. Кто уже догадался и может сформулировать тему нашего урока? Учитель после ответов детей выставляет на доске табличку: ВМЕСТИМОСТЬ И ЕДИНИЦА ЕЕ ИЗМЕРЕНИЯ Учитель. Выполните самостоятельно пункт 3 этого же задания. Дети быстро выполняют задание. Учитель. Проверим, правильно ли вы выполнили задание. Я буду называть вместимость, а вы показывайте изображение предмета, имеющего такую вместимость. Вместимость сосудов, изображенных на рисунке задания, называется вразнобой, дети поднимают карточки с изображением соответствующих предметов (ошибок нет). – Устно выполним пункт 4. Дети правильно прочитывают данные в пункте записи. – Найдите задание № 84 и прочитайте его. – Все ли вам понятно в задании? Сможете вы его выполнить самостоятельно дома? Дети прочитывают задание и утверждают, что им все понятно. – Прочитайте одно предложение, в котором говорится не о вместимости. Маша. Из кастрюли отлили 2 л компота. Здесь говорится не о вместимости: ведь вместимость – это все количество жидкости, которое помещается в сосуде, – а в предложении – только о том, сколько отлили, значит, в кастрюле еще сколько-то осталось. 3. Рефлексивный анализУчитель. Замечательно. А теперь обратите внимание на запись темы нашего урока. Кто бы хотел ее поправить, изменить, дополнить? В соответствии с ответами детей учитель на доске завершает запись темы урока, которая приобретает такой вид: ВМЕСТИМОСТЬ И ЕДИНИЦА ЕЕ ИЗМЕРЕНИЯ – ЛИТР (1 л) Учитель. Теперь мы знаем точную тему нашего урока. Давайте попробуем сформулировать задачи. Чему нам нужно научиться, чтобы хорошо освоить эту тему? Дети. Мы должны научиться измерять количество жидкости в сосудах, сравнивать и находить их сумму или разность. – Мы должны уметь решать задачи, когда там встретятся литры. 4. ФизкультминуткаУчитель показывает карточки с названиями единиц измерения разных величин и предлагает игру на внимание. Если на карточке записано число: означающее вместимость – учащиеся садятся на свои места; означающее массу – прыгают на двух ногах; означающее длину – шагают по классу. Детям предложены карточки: 14 см, 8 кг, 5 л, 3 м 25 см, 75 кг, 92 м, 17 л. Учитель. Выполняя движения, что мы с вами сделали? Дети. Мы разделили числа на три группы: длину, массу, вместимость. Учитель. Я наблюдала за вами, и мне очень приятно, что вы у меня очень внимательные. Готовы работать дальше? Дети. Да. IV. Самостоятельная работаУчитель предлагает детям на выбор следующие два задания: № 79, 80 на с. 32 или логическую задачу: “В левом и правом кармане у Толи 8 орехов. 2 ореха он переложил из одного кармана в другой. Сколько орехов в двух карманах?” Проверка. Дети доказывают решение каждого задания, объясняют поставленные знаки. V. Игра “Математическая грамматика”В заключение урока учитель предлагает детям провести игру “Математическая грамматика”. Жизнь – знь + д + кость = жидкость Извоз – воз + мера – а + ить = измерить Лил – л + тр = литр VI. Домашнее заданиеУчитель. Выполните задание № 84, на с. 34. А вот вам подарок – загадка. Смастерили из досок И надели поясок, И хранит посуда эта С грядки собранное лето. Дети. Бочка. Учитель. Как вы думаете, является ли бочка мерой измерения вместимости? Узнайте у родителей или в библиотеке, чем раньше измеряли жидкость. Спасибо за работу. |
Источник
На чтение 7 мин. Просмотров 43.2k. Обновлено 25 ноября, 2020
Предприятия и жилые дома потребляют большое количество воды. Эти цифровые показатели становятся не только свидетельством конкретной величины, указывающей расход.
Помимо этого они помогают определить диаметр трубного сортамента. Многие считают, что расчет расхода воды по диаметру трубы и давлению невозможен, так, как эти понятия совершенно не связаны между собой.
Но, практика показала, что это не так. Пропускные возможности сети водоснабжения зависимы от многих показателей, и первыми в этом перечне будут диаметр трубного сортамента и давление в магистрали.
Выполнять расчет пропускной способности трубы в зависимости от ее диаметра рекомендуют еще на стадии проектирования строительства трубопровода. Полученные данные определяют ключевые параметры не только домашней, но и промышленной магистрали. Обо всем этом и пойдет далее речь.
Расчитаем пропускную способность трубы с помощью онлайн калькулятора
Чтобы правильно произвести расчет, необходимо обратить внимание, что:
– 1кгс/см2 = 1 атмосфер;
– 10 метров водяного столба = 1кгс/см2 = 1атм;
– 5 метров водяного столба = 0.5 кгс/см2 и = 0.5 атм и т.д.
– Дробные числа в онлайн калькулятор вводятся через точку (Например: 3.5 а не 3,5)
Введите параметры для расчёта:
Какие факторы влияют на проходимость жидкости через трубопровод
Критерии, оказывающие влияние на описываемый показатель, составляют большой список. Вот некоторые из них.
- Внутренний диаметр, который имеет трубопровод.
- Скорость передвижения потока, которая зависит от давления в магистрали.
- Материал, взятый для производства трубного сортамента.
Определение расхода воды на выходе магистрали выполняется по диаметру трубы, ведь эта характеристика совместно с другими влияет на пропускную способность системы. Так же рассчитывая количество расходуемой жидкости, нельзя сбрасывать со счетов толщину стенок, определение которой проводится, исходя из предполагаемого внутреннего напора.
Можно даже заявить, что на определение «трубной геометрии» не влияет только протяженность сети. А сечение, напор и другие факторы играют очень важную роль.
Помимо этого, некоторые параметры системы оказывают на показатель расхода не прямое, а косвенное влияние. Сюда относится вязкость и температура прокачиваемой среды.
Подведя небольшой итог, можно сказать, что определение пропускной способности позволяет точно установить оптимальный тип материала для строительства системы и сделать выбор технологии, применяемой для ее сборки. Иначе сеть не будет функционировать эффективно, и ей потребуются частые аварийные ремонты.
Расчет расхода воды по диаметру круглой трубы, зависит от его размера. Следовательно, что по большему сечению, за определенный промежуток времени будет выполнено движение значительного количества жидкости. Но, выполняя расчет и учитывая диаметр, нельзя сбрасывать со счетов давление.
Если рассмотреть этот расчет на конкретном примере, то получается, что через метровое трубное изделие сквозь отверстие в 1 см пройдет меньше жидкости за определенный временной период, чем через магистраль, достигающей в высоту пару десятков метров. Это закономерно, ведь самый высокий уровень расхода воды на участке достигнет самых больших показателей при максимальном давлении в сети и при самых высоких значениях ее объема.
Измерение расхода воды накладным ультразвуковым расходомером. часть 2
Вычисления сечения по СНИП 2.04.01-85
Прежде всего, необходимо понимать, что расчет диаметра водопропускной трубы является сложным инженерным процессом. Для этого потребуются специальные знания. Но, выполняя бытовую постройку водопропускной магистрали, часто гидравлический расчет по сечению проводят самостоятельно.
Данный вид конструкторского вычисления скорости потока для водопропускной конструкции можно провести двумя способами. Первый – табличные данные. Но, обращаясь к таблицам необходимо знать не только точное количество кранов, но и емкостей для набора воды (ванны, раковины) и прочего.
Только при наличии этих сведений о водопропускной системе, можно воспользоваться таблицами, которые предоставляет СНИП 2.04.01-85. По ним и определяют объем воды по обхвату трубы. Вот одна из таких таблиц:
Внешний объем трубного сортамента (мм)
Примерное количество воды, которое получают в литрах за минуту
Примерное количество воды, исчисляемое в м3 за час
20
15
0,9
25
30
1,8
32
50
3
40
80
4,8
50
120
7,2
63
190
11,4
Если ориентироваться на нормы СНИП, то в них можно увидеть следующее – суточный объем потребляемой воды одним человеком не превышает 60 литров. Это при условии, что дом не оборудован водопроводом, а в ситуации с благоустроенным жильем, этот объем возрастает до 200 литров.
Однозначно, эти данные по объему, показывающие потребление, интересны, как информация, но специалисту по трубопроводу понадобятся определение совершенно других данных – это объем (в мм) и внутреннее давление в магистрали. В таблице это можно найти не всегда. И более точно узнать эти сведениям помогают формулы.
Расчет объема воды в трубе
Уже понятно, что размеры сечения системы влияют на гидравлический расчет потребления. Для домашних расчетов применяется формула расхода воды, которая помогает получить результат, имея данные давления и диаметра трубного изделия. Вот эта формула:
Формула для вычисления по давлению и диаметру трубы: q = π×d²/4 ×V
В формуле: q показывает расход воды. Он исчисляется литрами. d – размер сечению трубы, он показывается в сантиметрах. А V в формуле – это обозначение скорости передвижения потока, она показывается в метрах на секунду.
Если сеть водоснабжения питается от водонапорной башни, без дополнительного влияния нагнетающего насоса, то скорость передвижения потока составляет приблизительно 0,7 – 1,9 м/с. Если подключают любое нагнетающее устройство, то в паспорте к нему имеется информация о коэффициенте создаваемого напора и скорости перемещения потока воды.
Данная формула не единственная. Есть еще и многие другие. Их без труда можно найти в сети интернета.
В дополнение к представленной формуле нужно заметить, что огромное значение на функциональность системы оказывают внутренние стенки трубных изделий. Так, например, пластиковые изделия отличаются гладкой поверхностью, нежели аналоги из стали.
По этим причинам, коэффициент сопротивления у пластика существенно меньше. Плюс ко всему, эти материалы не подвергаются влиянию коррозийных образований, что также оказывает положительное действие на пропускные возможности сети водоснабжения.
Определение потери напора
Расчет прохода воды производят не только по диаметру трубы, он вычисляется по падению давления. Вычислить потери можно посредством специальных формул. Какие формулы использовать, каждый будет решать самостоятельно. Чтобы рассчитать нужные величины, можно использовать различные варианты. Единственного универсального решения этого вопроса нет.
Но прежде всего, необходимо помнить, что внутренний просвет прохода пластиковой и металлопластиковой конструкции не поменяется через двадцать лет службы. А внутренний просвет прохода металлической конструкции со временем станет меньше.
А это повлечет за собою потери некоторых параметров. Соответственно, скорость воды в трубе в таких конструкциях является разной, ведь по диаметру новая и старая сеть в некоторых ситуациях будут заметно отличаться. Так же будет отличаться и величина сопротивления в магистрали.
Так же перед тем, как рассчитать необходимые параметры прохода жидкости, нужно принять к сведению, что потери скорости потока водопровода связанны с количеством поворотов, фитингов, переходов объема, с наличием запорной арматуры и силой трения. Причем, все это при вычисления скорости потока должны проводиться после тщательной подготовки и измерений.
Расчет расхода воды простыми методами провести нелегко. Но, при малейших затруднениях всегда можно обратиться за помощью к специалистам или воспользоваться онлайн калькулятором. Тогда можно рассчитывать на то, что проложенная сеть водопровода или отопления будет работать с максимальной эффективностью.
Видео – как посчитать расход воды
Занимательная расходометрия
Источник