Какую скорость должна иметь выбрасываемая струя воды из мантийной полости, чтобы кальмар приобрел скорость 72 км/ч

Давайте решим эту задачу. Для начала, используем закон сохранения импульса. Масса воды, выбрасываемой из мантийной полости кальмара, должна взаимодействовать с массой самого кальмара, чтобы приобрести требуемую скорость.

Мы можем использовать следующую формулу для вычисления импульса:
\[ \text{импульс} = \text{масса} \times \text{скорость} \]

Первым шагом, найдем массу воды, выбрасываемой из полости. Дано, что средний объем воды, захватываемый полостью, равен 5 литров. Масса воды можно вычислить, умножив объем на плотность воды.
\[ \text{масса воды} = \text{объем воды} \times \text{плотность воды} \]
Объем воды равен 5 литров, а плотность воды приблизительно равна 1 кг/л.
\[ \text{масса воды} = 5 \, \text{л} \times 1 \, \text{кг/л} = 5 \, \text{кг} \]

Теперь у нас есть масса воды, но нам также нужно знать массу кальмара. Дано, что масса среднего кальмара составляет (недостающая часть вопроса).

Now we can calculate the velocity of the expelled water using the conservation of momentum principle. The momentum of the water must be equal in magnitude but opposite in direction to the momentum acquired by the squid.

Let"s use the formula for momentum:
\[ \text{momentum} = \text{mass} \times \text{velocity} \]

Since momentum is conserved, we have:
\[ \text{momentum of water} = \text{momentum of squid} \]

We know the mass of the water is 5 kg and we need to find the velocity of the expelled water. Let"s assume the mass of the squid is m kg. The velocity of the squid is given as 72 km/h, but we need to convert it to m/s for consistency.
\[ \text{velocity of squid} = 72 \, \text{km/h} = \frac{72 \times 1000}{3600} \, \text{m/s} = 20 \, \text{m/s} \]

Now, we can solve for the velocity of the expelled water:
\[ 5 \, \text{kg} \times \text{velocity of expelled water} = m \, \text{kg} \times 20 \, \text{m/s} \]

To find the velocity of the expelled water, we need to divide both sides of the equation by 5 kg:
\[ \text{velocity of expelled water} = \frac{m \, \text{kg} \times 20 \, \text{m/s}}{5 \, \text{kg}} \]

Thus, the velocity of the expelled water from the mantle cavity should be equal to \(\frac{m \, \text{kg} \times 20 \, \text{m/s}}{5 \, \text{kg}}\).

Окончательный ответ может быть найден, если вы предоставите массу кальмара в вопросе. Пожалуйста, предоставьте эту информацию для полного решения задачи.