9. На иллюстрации показан сосуд с тремя отверстиями, из которых вытекает вода. а) Почему струя воды из третьего

а) Растояние, на которое может вылететь струя воды, зависит от закона сохранения энергии. Для этого нужно рассмотреть высоту воды над отверстием, ее скорость и потенциальную энергию. Вода в сосуде находится под давлением, и она обладает потенциальной энергией, равной произведению давления и объема. Когда вода вытекает через отверстие, она приобретает кинетическую энергию, равную половине массы струи воды умноженной на квадрат скорости.
При вытекании второй струи, уровень воды будет значительно ниже, чем при вытекании первой струи. Изменение высоты обозначим как ΔH. Таким образом, потенциальная энергия изменится на ΔP = m*g*ΔH, где m - масса струи воды, g - ускорение свободного падения, ΔH - изменение высоты.
Также вторая струя будет иметь половину массы первой струи, поэтому изменение кинетической энергии составит ΔK = (0.5*m1*v^2) - (0.5*m2*v^2) = 0.5*m1*(v^2) - 0.5*(0.5*m1)*(v^2) = 0.25*m1*(v^2), где m1 - масса первой струи, m2 - масса второй струи, v - скорость струи воды.
Теперь мы можем сравнить изменение потенциальной энергии и изменение кинетической энергии струи воды. ΔP/ΔK = (m*g*ΔH) / (0.25*m1*(v^2)).
ΔP/ΔK > 1, если (m*g*ΔH) > (0.25*m1*(v^2)).
Таким образом, струя воды из третьего отверстия будет иметь большую дальность, так как энергия, полученная ею, будет больше, чем у первой струи.

б) Чтобы определить давление воды на высоте h2 = 4 метра, используем формулу для давления P = p * g * h, где P - давление, p - плотность воды, g - ускорение свободного падения, h - высота.
Значения, даны в задаче: p = 1000 кг/м³, g = 10 Н/кг, h = 4 метра.
Подставим значения в формулу: P = 1000 кг/м³ * 10 Н/кг * 4 м.
Выполняем вычисления: P = 40000 Па (паскаля).
Таким образом, давление воды на высоте 4 метра от поверхности Земли составляет 40000 Па.