Question

на какой высоте площадь поперечного сечения вертикальной струи фонтана в 3 раза больше выходного отверстия трубки скорость воды в выходном отверстий 9км/ч сопротивление воздуха не учитывать​

Answer 1

Ответ:

0,28 м

Объяснение:

Дано:

S2/S1=3

V1=9 км/ч=2,5м/с

h-?

Формула:

Так как объемы у них одинаковы, то получаем

V1*S1*t=V2*S2*t

V1/V2=S2/S1=3

V2= 9:3=3км/ч=0,83м/с

h=V2^2 - V1^2/ -2g

Решение:

h=0,83-2,5/-2*9,8= 0,28м

Ответ: h=0,28м

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем использовать законы сохранения массы и энергии для жидкости, которая вытекает из фонтана.

Площадь поперечного сечения вертикальной струи фонтана можно обозначить как A1, а площадь выходного отверстия трубки как A2. По условию задачи, известно, что A1 = 3*A2.

Сначала давайте переведем скорость воды из км/ч в м/с. Для этого нам нужно разделить скорость в км/ч на 3,6 (поскольку 1 км/ч = 1000 м/3600 с = 5/18 м/с). Таким образом, скорость в выходном отверстии трубки будет:

V2 = 9 км/ч * (5/18) = 2,5 м/с.

Теперь мы можем использовать закон сохранения массы, который гласит, что расход воды на входе должен быть равен расходу воды на выходе:

A1 * V1 = A2 * V2,

где V1 - скорость воды на входе, A1 - площадь поперечного сечения на входе, A2 - площадь поперечного сечения на выходе.

Мы уже знаем, что A1 = 3*A2 и V2 = 2,5 м/с, поэтому мы можем записать:

3*A2 * V1 = A2 * 2,5 м/с.

Теперь мы можем решить это уравнение относительно V1:

3*A2 * V1 = A2 * 2,5 м/с,

V1 = (A2 * 2,5 м/с) / (3*A2),

V1 = 0,8333 м/с.

Теперь у нас есть скорость воды на входе (V1). Чтобы найти высоту, на которой расположено поперечное сечение A1, мы можем использовать закон сохранения энергии. Высота, на которой находится A1, связана с энергией потока воды. Потенциальная энергия воды в данном случае будет ключевой:

Потенциальная энергия = масса * ускорение свободного падения * высота.

Сначала мы найдем массу воды, прошедшей через сечение A1 в единицу времени. Это можно найти, умножив плотность воды (примерно 1000 кг/м³), площадь A1 и скорость V1:

Масса = плотность * A1 * V1,

Масса = 1000 кг/м³ * A1 * 0,8333 м/с.

Теперь мы можем записать уравнение для потенциальной энергии:

Потенциальная энергия = масса * ускорение свободного падения * высота.

Поскольку сопротивление воздуха не учитывается, энергия сохраняется, и потенциальная энергия на высоте должна быть равна потенциальной энергии на выходе (где высота равна нулю):

Масса * ускорение свободного падения * высота = 0.

Теперь мы можем найти высоту:

высота = 0 / (масса * ускорение свободного падения),

высота = 0 / (1000 кг/м³ * A1 * 0,8333 м/с * 9,81 м/с²),

высота = 0.

Итак, площадь поперечного сечения A1 находится на высоте 0 метров, что означает, что она находится непосредственно у выходного отверстия трубки.