1. Гидравлический удар можно наблюдать, быстро закрыв сливной кран, при этом, если труба, ведущая к крану, имеет достаточную длину, можно заметить кратковременный ударный выброс воды из патрубка, даже, если уровень воды в резервуаре ниже уровня патрубка, а в реальном случае часто можно слышать звук удара, как если бы по трубе ударили деревянным молотком. Проделайте такой опыт. Чем можно объяснить наблюдаемое явление?

1. Давление в резервуаре больше, чем давление в трубе. Жидкость течёт в сторону меньшего давления
2. В резервуаре помещается много больше воды, чем в трубе. Фонтан работает по закону сообщающихся сосудов.
3. Текущая по трубе вода, не может мгновенно остановиться при закрытии крана, задние слои жидкости напирают на остановившиеся передние, образуя область высокого давления, выплёскивая воду через имющийся в трубе патрубок.
4. Потенциальная энергия сжатой своим весом воды в резервуаре превращается в кинетическую энергию воды в фонтане.

2. Чем можно объяснить, что для наблюдения заметного эффекта гидравлического удара труба должна быть достаточно длинной?

1. Масса воды в трубе и масса воды в резервуаре должны быть сопроставимы друг с другом, для этого труба должна быть длинной.
2. Масса воды в трубе должна быть больше, чем масса воды в резервуаре, для этого труба должна быть длинной.
3. Большая масса воды в трубе обладает большим запасом потенциальной энергии (E_п = mgh), необходимым для заметного эффекта.
4. Большая масса воды в трубе обладает большим запасом кинетической энергии (E_к = mv²/2), необходимым для заметного эффекта.

3. Известно, что уровни свободных поверхностей однородной жидкости в сообщающихся сосудах должны быть одниковы. Почему же в нарушение закона сообщающихся сосудов уровень выброса воды в фонтане при гидравлическом ударе часто оказывается значительно выше уровня воды в резервуаре? Из предложенных ниже ответов выберите все правильные.

1. Закон сообщающихся сосудов действует только для сосудов одинакового объёма, а здесь объём резервуара не равен объёму трубы.
2. Закон сообщающихся сосудов действует только для покоящейся жидкости.
3. Закон сообщающихся сосудов действует только для однородной жидкости, а при гидроударе жидкость неоднородна.
4. Закон сообщающихся сосудов действует только для сосудов одинаковой формы, а здесь форма резервуара и трубы никак неодинакова.
5. Закон сообщающихся сосудов действует только для вертикально расположенных сосудов, а здесь один из сосудов (труба) расположен горизонтально.

4. Уровень воды в фонтане при гидроударе часто выше уровня воды в резервуаре. Нет ли здесь нарушения закона сохранения энергии (ЗСЭ)?

1. При гидроударе ЗСЭ не выполняется, так как жидкость в это время движется, а не стоит на месте.
2. ЗСЭ выполняется, накопленная во время течения (при открытом сливном кране) кинетическая энергия воды в трубе, превращается в энергию упругой деформации воды, которая превращается затем в потенциальную энергию поднимающейся воды в фонтане.
3. ЗСЭ выполняется, потенциальная энергия воды в резервуаре превращается в энергию упругой деформации воды в трубе, которая превращается затем в потенциальную энергию поднимающейся воды в фонтане.
4. ЗСЭ выполняется, потенциальная энергия воды в резервуаре превращается в энергию упругой деформации воды, которая превращается затем в кинетическую энергию, поднимающую воду в фонтане.

5. Чем может быть опасен гидроудар при работе гидравлических систем?

1. Быстро текущая вода может сильно нагреваться из-за большого внутреннего трения, что в свою очередь может привести к проче гидросистемы.
2. Жидкости практически несжимаемы, что приводит к возникновению при гидроударе настолько высокого давления, что может разрушить эту гидросистему.
3. Гидроудар опасен только для жидкостей с большой плотностью, поэтому в гидросистемах применяют масло, имеющее меньшую плотность, чем, например, вода.
4. Давление в жидкостях передаётся одинаково во все точки жидкости (закое Паскаля), распределяясь быстро по всему объёму жидкости при гидроударе, поэтому гидроудар не опасен.

6. Рассмотрите внимательно схему работы насоса, использующего гидравлический удар, для подачи воды из резервуара 7 в верхний бак 1. Постарайтесь понять, как это работает. Из приведённых ниже ответов выберите наиболее правильный на ваш взгляд.

1. Для работы насоса надо открыть клапан 4, тогда вода будет течь из резервуара 7 по трубопроводам 6 и 2 в верхний бак 1.
2. Для работы насоса надо закрыть клапан 4, тогда у воды останется только один путь из резервуара 7: по трубопроводам 6 и 2 течь в верхний бак 1.
3. Открыв клапан 4 и дав воде набрать скорость в трубопроводе 6, быстро закрыть его. Резко поднявшееся давление при гидравлическом ударе в трубопроводе 6, откроет клапан 5 и порция воды по трубопроводу 2 будет поднята в верхний бак 1. Для поднятия большего количества воды процедуру следует повторить несколько раз.
4. Открыв клапан 4 и дав воде набрать скорость в трубопроводе 6, быстро закрыть его. Резко поднявшееся давление при гидравлическом ударе в трубопроводе 6, откроет клапан 5 и порция воды по трубопроводу 2 будет поднята в верхний бак 1, если верхний конец трубопровода 2 расположен на высоте не более, чем 10,8 метра.