Učitavanje

7. Hidrodinamika vodovodne mreže

Popis segmenata i interakcija u videolekciji. Nakon otvaranja pojedine interakcije ili anotacije, pomoću gumba Zatvori prikaz nastavite videolekciju.

Svg Vector Icons : http://www.onlinewebfonts.com/icon

Što ću naučiti

  • primijeniti principe hidrodinamike na primjeru vodovodne mreže
  • razlikovati i tumačiti hidrostatski, hidraulički i dinamički tlak
  • tumačiti jednadžbu kontinuiteta i Bernoullijevu jednadžbu
  • primijeniti jednadžbu kontinuiteta
  • odrediti površinu onečišćenog područja
  • primijeniti volumen geometrijskih tijela na primjerima

#1 Zadatak

Označite dijelove procesa vodoopskrbe na sljedećem prikazu:

Zadatak
IZVOR
SKLADIŠTENJE
DOSTAVA
PROČIŠČAVANJE
ODRŽAVANJE

Na razini Hrvatske u 2021. godini proizvedeno 454 kilograma komunalnog otpada po stanovniku, što je najveća vrijednost od 1995. godine. Znamo da masa od 1 kilograma prosječnog komunalnog otpada odgovara volumenu od 5 litara. Koliki je ukupan volumen cijelog hrvatskog otpada koji proizvede 3,9 milijuna stanovnika?

Odredi točnost sljedeće tvrdnje:

Volumen od 5 litara odgovara volumenu od 5 kubnih metara.

  • 1 kg → 5 L =

Dakle, ukupno godišnje stvorimo oko 8,85 milijuna kubnih metara otpada.

Na razini Hrvatske u 2021. godini proizvedeno 454 kilograma komunalnog otpada po stanovniku, što je najveća vrijednost od 1995. godine. Znamo da masa od 1 kilograma prosječnog komunalnog otpada odgovara volumenu od 5 litara. Koliki je ukupan volumen cijelog hrvatskog otpada koji proizvede 3,9 milijuna stanovnika?

Odredi točnost sljedeće tvrdnje:

Volumen 454 kilograma otpada je približno 2270 litara, odnosno 2,27 kubnih metara. 

Na razini Hrvatske u 2021. godini proizvedeno 454 kilograma komunalnog otpada po stanovniku, što je najveća vrijednost od 1995. godine. Znamo da masa od 1 kilograma prosječnog komunalnog otpada odgovara volumenu od 5 litara. Koliki je ukupan volumen cijelog hrvatskog otpada koji proizvede 3,9 milijuna stanovnika?

Odredi točnost sljedeće tvrdnje:

Ukupan volumen cijelog hrvatskog otpada koji proizvede 3,9 milijuna stanovnika je 8 853 000 kubnih metara.

Zamislimo da sav proizvedeni otpad želimo prevesti kamionom koji ima spremnik oblika kvadra duljine 13,6 metara, širine 2,45 metara i visine 2,7 metara. Koliko bi nam ovakvih kamiona bilo potrebno? Sjetimo se da volumen kvadra možemo odrediti kao umnožak njegove duljine, visine i širine pa na taj način možemo izračunati volumen koji stane u jedan spremnik kamiona. Zaokružite svoje odgovore na dvije decimale!

  • VOLUMEN KVADRA:
  • Vkvadra = a⋅b⋅c
  • VOLUMEN KAMIONA:
  • Vkamiona =13,6 m⋅2,45 m⋅ 2,7 m=
m 3

Broj potrebnih kamiona za prijevoz sveg otpada mogli bismo izračunati dijeljenjem ukupnog volumena otpada s volumenom jednog spremnika kamiona.

VUKUPNOG OTPADA/VKAMIONA= 8 853 000m3 / 89,96m3= 98 410, 40

Vidimo da stvaramo otpad koji se godišnje prevozi u čak devedeset osam tisuća četiristo jedanaest kamiona. Probajte to zamisliti!

Zamislite sada da sav prikupljeni otpad vozimo na jedno odlagalište te ga tamo slažemo u obliku piramide. Uzmimo za primjer odlagalište Prudinec u Zagrebu. Zona za odlaganje neopasnog otpada ovog odlagališta površine je 46,35 hektara odnosno 463 500 kvadratnih metara. Kolika bi bila visina piramide koju bismo svim prikupljenim godišnjim otpadom stvorili?

 

Znamo da volumen piramide možemo izračunati kao trećinu umnoška njezine baze i visine.
VOLUMEN PIRAMIDE:
V=1/3 B⋅h
m

Visina ove piramide otpada bila bi oko 57 m!

No, što ako bismo više odvajali? Zamislite da odvajanjem plastike i papira tjedno stvaramo jednu vrećicu komunalnog otpada manje. Koristimo li malu vrećicu za otpad koja ima oblik valjka polumjera baze 10 centimetara i visine 40 centimetara, kolika bi to bila godišnja ušteda? 

Prisjetimo se, volumen valjka računamo kao umnožak površine njegove baze (kruga) i njegove visine. Zaokružite svoje odgovore na dvije decimale!

VOLUMEN VALJKA:
V=B⋅h= r2π⋅h
VOLUMEN VREĆICE: V = 
m 3
GODIŠNJA UŠTEDA: 52 ⋅0, 01 m 3
m 3

 Volumen jedne vrećice veći je od 0,01 m3, što bi značilo godišnju uštedu više od pola kubnog metra otpada.

Kada bismo ovako odvojen otpad složili u obliku stošca visine 2 metara, koliki bi bio promjer njegove baze? Prisjetimo se, volumen stošca računamo kao trećinu umnoška njegove baze, koja je krug, i visine. Zaokružite svoje odgovore na dvije decimale!

V=1/3 B⋅h
 
B =
m 2

Površina baze ovog stošca bila bi veća od 0,78 m2, a promjer takve baze oko 1 metar!

Koliku bismo kuglu mogli napraviti od prikupljenog otpada uključi li se svaki stanovnik Hrvatske u ovaj intenzitet odvajanja? 

Promjer tako dobivene kugle je:

2r = 

Uključi li se svaki stanovnik Hrvatske u ovaj intenzitet odvajanja, mogli bismo napraviti kuglu otpada promjera preko 150 metara!

Procjena znanja

Nadopunite rečenice:

Svaki proces vodoopskrbe započinje

. Distribucija započinje

manjeg su promjera i koriste se za usmjeravanje vode bliže krajnjim korisnicima.

se koriste za zatvaranje i otvaranje dijelova mreže cjevovoda, što omogućuje izolaciju određenih područja za održavanje ili popravak. Kada je potrebno premjestiti vodu prema brdovitim ili udaljenim područjima, koriste se

.

Zbog težine vode i visine na kojoj se objekt nalazi javlja se:

Što je cijev uža, voda njome teče:

Zagađena je jama u krškom području. Uz pretpostavku da je podzemnim vodama zagađen i okolni prostor koji okvirno možemo prikazati krugom polumjera 3 km, odredite kolika je površina zagađena na ovakav način. Zaokružite dobiveni rezultat na dvije decimale.

Ukupna zagađena površina iznosi
m
 

Na razini Hrvatske u 2021. godini proizvedeno je oko 24 254 m3 komunalnog otpada dnevno. Složimo li od te količine otpada toranj oblika prizme površine baze 100  m2 visina tog tornja bit će:

7. Hidrodinamika vodovodne mreže

Popis segmenata i interakcija u videolekciji. Nakon otvaranja pojedine interakcije ili anotacije, pomoću gumba Zatvori prikaz nastavite videolekciju.

Svg Vector Icons : http://www.onlinewebfonts.com/icon

Što ću naučiti

  • primijeniti principe hidrodinamike na primjeru vodovodne mreže
  • razlikovati i tumačiti hidrostatski, hidraulički i dinamički tlak
  • tumačiti jednadžbu kontinuiteta i Bernoullijevu jednadžbu
  • primijeniti jednadžbu kontinuiteta
  • odrediti površinu onečišćenog područja
  • primijeniti volumen geometrijskih tijela na primjerima
Pojmovnik

Povezane lekcije

Popis povezanih videolekcija za čitače ekrana

  1. Tema 2: Voda - Ishodi učenja: povezivati rezultate pokusa s konceptualnim spoznajama, povezivati pojavu novih svojstava s promjenom složenosti organizacijskih razina u organizmu, objašnjavati održavanje i narušavanje homeostaze u različitih organizama, objašnjavati važnost uspostavljanja prirodne ravnoteže, analizirati svojstva, sastav i vrstu tvari, primjenjivati kemijsko nazivlje i simboliku za opisivanje sastava tvari, analizirati kemijske promjene anorganskih i organskih tvari, primjenjivati matematička znanja i vještine, primjenjivati model čestične građe tvari, rješavati fizičke probleme, istraživati fizičke pojave, primjenjivati zakone statike fluida, primjenjivati zakone dinamike fluida, primjenjivati znanja o krugu i kružnici, računati volumen i oplošje geometrijskih tijela, analizirati gospodarsku dinamiku srednjega i ranoga novog vijeka, analizirati utjecaje razvoja znanosti i tehnologije na društveni i gospodarski razvoj tijekom srednjega i ranoga novog vijeka
    1. Videolekcija 2.1: Svojstva fluida - Ishodi učenja: primjenjivati model čestične građe tvari, istraživati fizičke pojave, primjenjivati kemijsko nazivlje i simboliku za opisivanje sastava tvari, primjenjivati zakone statike fluida, analizirati svojstva, sastav i vrstu tvari
    2. Videolekcija 2.2: Sastav otopina i tjelesnih tekućina - Ishodi učenja: analizirati svojstva, sastav i vrstu tvari, povezivati pojavu novih svojstava s promjenom složenosti organizacijskih razina u organizmu, objašnjavati održavanje i narušavanje homeostaze u različitih organizama
    3. Videolekcija 2.3: Voda i biljke - Ishodi učenja: analizirati osmozu i osmotski tlak, izračunati osmotski tlak otopina, povezivati pojmove gutacija, korijenov tlak i transpiracija s fiziološkim procesima u biljkama, objašnjavati prilagodbe biljaka na uvjete odsutnosti vode, objašnjavati procese primanja i provođenja vode u biljkama, objašnjavati promjene tvari u izotoničnoj, hipertoničnoj i hipotoničnoj otopini, povezivati pojmove difuzija, osmoza i bubrenje s fiziološkim procesima u biljkama
    4. Videolekcija 2.4: Regulacija vode u životinja i čovjeka - Ishodi učenja: povezivati pojavu novih svojstava s promjenom složenosti organizacijskih razina u organizmu, objašnjavati održavanje i narušavanje homeostaze u različitih organizama, uspoređivati prilagodbe organizama na životne uvjete povezujući ih s evolucijom živoga svijeta na Zemlji, primjenjivati kemijsko nazivlje i simboliku za opisivanje sastava tvari, analizirati kemijske promjene anorganskih i organskih tvari, uspoređivati specifičnosti građe pojedinih organizama i povezujući ih s razvojnim stablom živoga svijeta
    5. Videolekcija 2.5: Kako je govorio Arhimed - Ishodi učenja: objasniti ravnotežu tijela uronjenog u fluid, primijeniti silu uzgona, primijeniti zakone statike fluida na primjerima, crtati dijagram sila na tijelo uronjeno u fluid, objasniti uvjete lebdenja, plutanja i tonjenja tijela u fluidu te opisati odgovarajuće pojave u prirodi, objasniti uvjete lebdenja, plutanja i tonjenja tijela u fluidu te opisati odgovarajuće pojave u prirodi, uspoređivati prilagodbe organizama na životne uvjete te ih povezivati s evolucijom živoga svijeta na Zemlji, primjenjivati osnovna načela i metodologiju znanstvenoga istraživanja i razvoj znanstvene misli stavljati u povijesni kontekst, rješavati fizičke probleme, istraživati fizičke pojave
    6. Videolekcija 2.6: Stabilnost i kretanje plovila - Ishodi učenja: analizirati utjecaj hvatišta sile uzgona na stabilnost plovila, primijeniti zakon očuvanja energije na primjerima gibanja fluida, povezati zakone dinamike fluida sa stvarnim situacijama i vlastitim iskustvom - dinamika plovidbe, opisati ulogu, važnost i načine plovidbe u Europi u srednjem vijeku, analizirati razvoj i tehnike moreplovstva koji su omogućili prekooceanska putovanja, analizirati gospodarsku dinamiku srednjega i ranoga novog vijeka, analizirati utjecaje razvoja znanosti i tehnologije na društveni i gospodarski razvoj tijekom srednjega i ranoga novog vijeka, primijeniti zakone statike fluida, istraživati fizičke pojave