Какая скорость у воды, идущей из брандспойта, если струя направлена вертикально

Question

Физика: Какая скорость у воды, идущей из брандспойта, если струя направлена вертикально вверх и достигает высоты 16,2 метра?

Змей · Accepted Answer

Для решения данной задачи мы можем использовать закон сохранения энергии. При движении воды из брандспойта часть ее начальной потенциальной энергии будет превращаться в кинетическую энергию. Мы можем использовать следующую формулу для решения задачи:

\[mgh = \frac{1}{2}mv^2 + mgh\]

где:
- m - масса воды,
- g - ускорение свободного падения (приближенно 9,8 м/с^2),
- h - высота подъема струи воды,
- v - скорость струи воды.

Мы знаем, что потенциальная энергия объекта в поле силы тяжести равна произведению его массы, ускорения свободного падения и высоты подъема. Также, мы предполагаем, что масса воды, вытекающей из брандспойта, равна массе самой воды в струе.

Мы можем сократить массу воды со всех частей формулы и получить:

\[gh = \frac{1}{2}v^2 + gh\]

Теперь мы можем выразить скорость струи воды v:

\[v = \sqrt{2gh}\]

Подставим известные значения: ускорение свободного падения g = 9,8 м/с^2 и высоту подъема струи воды h = 16,2 метра:

\[v = \sqrt{2 \cdot 9,8 \cdot 16,2}\]

Вычислим это выражение:

\[v \approx \sqrt{314,16} \approx 17,7 \, \text{м/с}\]

Таким образом, скорость струи воды, идущей из брандспойта и достигающей высоты 16,2 метра, составляет около 17,7 м/с.

Какая скорость у воды, идущей из брандспойта, если струя направлена вертикально вверх и достигает высоты 16,2 метра?

Змей

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!