Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 16772
2025-04-15 
К водопроводному крану с помощью резиновой трубки присоединена стеклянная трубка длиной $l$ с внутренним поперечным сечением $S$. Трубка снизу изогнута под прямым углом (рис. 90). Определите, на какой угол отклоняется трубка, если из нее вытекает вода со скоростью $\upsilon$. Масса трубки $m$, плотность воды $\rho$.
Решение:
Вытекающая из отверстия струя жидкости действует на трубку силой $F$ и отклоняет ее на угол $\alpha$. Силу тяжести трубки с находящейся в ней водой можно разложить на силу $N$, стремящуюся вернуть трубку в вертикальное положение, и силу $T$, направленную вдоль трубки. Равновесие наступит тогда, когда моменты сил $F$ и $N$ относительно оси, проходящей через т.О (перпендикулярно плоскости чертежа), будут равными по модулю. $F l = N \cdot \frac{l}{2}$,
отсюда $F = \frac{N}{2}$. Поскольку $N = Mg \sin\alpha$, то $F = \frac{Mg \sin\alpha}{2}$, $\sin\alpha = \frac{2F}{Mg}$. Подставив $F = \rho S v^{2}$, получаем:
$\sin\alpha = \frac{2\rho S v^{2}}{Mg} = \frac{2\rho S v^{2}}{(m+\rho S l)g}$.
К водопроводному крану с помощью резиновой трубки присоединена стеклянная трубка длиной $l$ с внутренним поперечным сечением $S$. Трубка снизу изогнута под прямым углом (рис. 90). Определите, на какой угол отклоняется трубка, если из нее вытекает вода со скоростью $\upsilon$. Масса трубки $m$, плотность воды $\rho$.
Решение:
Вытекающая из отверстия струя жидкости действует на трубку силой $F$ и отклоняет ее на угол $\alpha$. Силу тяжести трубки с находящейся в ней водой можно разложить на силу $N$, стремящуюся вернуть трубку в вертикальное положение, и силу $T$, направленную вдоль трубки. Равновесие наступит тогда, когда моменты сил $F$ и $N$ относительно оси, проходящей через т.О (перпендикулярно плоскости чертежа), будут равными по модулю. $F l = N \cdot \frac{l}{2}$,
отсюда $F = \frac{N}{2}$. Поскольку $N = Mg \sin\alpha$, то $F = \frac{Mg \sin\alpha}{2}$, $\sin\alpha = \frac{2F}{Mg}$. Подставив $F = \rho S v^{2}$, получаем:
$\sin\alpha = \frac{2\rho S v^{2}}{Mg} = \frac{2\rho S v^{2}}{(m+\rho S l)g}$.
