Question

Из шланга установленного на высоте h=5 м, бьет горизонтально струя воды. Площадь сечения отверстия шланга S=2 см^2. Определите начальную скорость Vo воды в струе, если масса воды в струе, находящейся в воздухе равна m=2 кг. Плотность воды равна 1000 кг/м^3

Answer 1

Масса воды в струе m=p*V=p*S*v0*t  
h=q*t^2/2   t=sqrt(2*h/g)=sqrt(2*5/10)=1 c
v0=m/p*S*t=2/10^3*2*10^-4*1=10 м/с 

Answer 2

Для решения данной задачи, мы можем использовать уравнение сохранения импульса. Уравнение сохранения импульса утверждает, что сумма импульсов до и после взаимодействия должна оставаться постоянной.

Начнем с выражения для импульса струи воды до взаимодействия:

P₁ = m₁ * v₁

где P₁ - импульс струи воды до взаимодействия, m₁ - масса воды в струе, v₁ - начальная скорость струи воды.

Теперь рассмотрим импульс струи воды после взаимодействия. Учитывая, что струя бьет горизонтально и имеет начальную скорость Vo, мы можем записать:

P₂ = m₂ * v₂

где P₂ - импульс струи воды после взаимодействия, m₂ - масса воды в струе, v₂ - конечная скорость струи воды.

Так как струя бьет горизонтально, ее вертикальная скорость равна нулю, следовательно:

v₂ = 0

Теперь у нас есть:

P₂ = m₂ * 0 = 0

Уравнение сохранения импульса гласит, что сумма импульсов до и после взаимодействия должна оставаться постоянной:

P₁ = P₂

m₁ * v₁ = 0

Теперь мы можем решить это уравнение относительно начальной скорости струи воды v₁:

v₁ = 0 / m₁ = 0

Таким образом, начальная скорость струи воды равна нулю.