Question

К стене прикреплен шланг, изогнутый под прямым углом. Из шланга вытекает вода со скоростью 10 м/с. Найдите горизонтальную составляющую силы, с которой шланг давит на стену. Площадь сечения шланга 10 см2, плотность воды равна 1000 кг/м3. В ответ запишите число без единицы измерения.

Answer 1

F=psV^2 Подставь числа,с айфона максимум на что способен

Answer 2

Чтобы найти горизонтальную составляющую силы, с которой шланг давит на стену, нужно воспользоваться уравнением сохранения импульса.

Горизонтальная составляющая силы определяется изменением импульса жидкости в направлении, перпендикулярном стене. Уравнение импульса можно записать следующим образом:

\[ F_{\text{горизонталь}} = \frac{\Delta p}{\Delta t} \]

где \( F_{\text{горизонталь}} \) - горизонтальная составляющая силы, \( \Delta p \) - изменение импульса, \( \Delta t \) - изменение времени.

Импульс определяется как произведение массы на скорость: \( p = m \cdot v \). Масса \( m \) равна объему \( V \), умноженному на плотность \( \rho \): \( m = \rho \cdot V \).

Таким образом, импульс \( \Delta p \) можно записать как \( \Delta p = \rho \cdot \Delta V \cdot v \), где \( \Delta V \) - изменение объема.

Шланг имеет сечение, и изменение объема связано с изменением длины \( \Delta L \) шланга: \( \Delta V = S \cdot \Delta L \), где \( S \) - площадь сечения шланга.

Теперь мы можем записать уравнение силы:

\[ F_{\text{горизонталь}} = \frac{\rho \cdot S \cdot \Delta L \cdot v}{\Delta t} \]

Подставим известные значения:

\[ F_{\text{горизонталь}} = \frac{(1000 \ \text{кг/м}^3) \cdot (0.0001 \ \text{м}^2) \cdot \Delta L \cdot (10 \ \text{м/с})}{\Delta t} \]

Теперь мы не знаем конкретное значение \( \Delta L \) и \( \Delta t \), но мы знаем, что \( \frac{\Delta L}{\Delta t} = 10 \ \text{м/с} \), так как это скорость вытекающей воды. Подставим это значение:

\[ F_{\text{горизонталь}} = (1000 \ \text{кг/м}^3) \cdot (0.0001 \ \text{м}^2) \cdot (10 \ \text{м/с}) \]

Теперь произведем вычисления:

\[ F_{\text{горизонталь}} = 1 \ \text{Н} \]

Итак, горизонтальная составляющая силы, с которой шланг давит на стену, равна 1 Н (ньютон). Ответ: 1.