Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 4605
2017-10-29 
Определить скорость воды в струе, вытекающей из наконечника, находящегося на высоте 1 м над полом, в момент падения ее на пол, если начальная скорость вытекания струи под углом $45^{ \circ}$ к горизонту 3 м/сек.
Решение:
Скорость выделенной части струи при нахождении ее в точке А (рис.) будет по величине равна начальной скорости $v_{0}$. Следовательно, кинетическая энергия ее при нахождении в этой точке будет
$E_{K_{0}} = \frac{mv_{0}^{2}}{2}$,
где $m$ — масса воды выделенной части струи.
При дальнейшем движении до точки падения эта часть струи, находясь под действием только силы тяжести, опустилась на высоту $h$. Работа силы тяжести зависит только от высоты $h$ падения струи. Поэтому работа силы тяжести будет равна
$E_{п} = mgh$.
При отсутствии сопротивления воздуха эта работа пошла па увеличение кинетической энергии движущейся части струн по параболе от точки А до точки падения. Поэтому в момент падения части струи на пол ее кинетическая энергия будет
$E_{к} = E_{K_{0}} + E_{п}$
или
$\frac{mv^{2}}{2} = \frac{mv_{0}^{2}}{2} + mgh$,
где $v$ — скорость воды в струе в момент падения. Решая последнее уравнение относительно $v$, найдем
$v = \sqrt{v_{0}^{2} + 2gh}$.
Это выражение показывает, что скорость тела, брошенного под углом к горизонту, зависит от начальной скорости тела и от высоты нахождения его в данный момент времени над местом бросания и что она совершенно не зависит от угла бросания.
Следовательно, предыдущая формула справедлива и для тех случаев, когда брошенное тело находится в точках параболы, расположенных не ниже, а выше горизонтали, проведенной из точки бросания. Для этих случаев $h$ необходимо считать величиной отрицательной.
Подставляя значения $v_{0}, h, g$, найдем, что искомая скорость равна
$v = \sqrt{ (3^{2} + 2 \cdot 9,8 \cdot 1) м^{2} / сек^{2}} \approx 5,3 м/сек$.
Определить скорость воды в струе, вытекающей из наконечника, находящегося на высоте 1 м над полом, в момент падения ее на пол, если начальная скорость вытекания струи под углом $45^{ \circ}$ к горизонту 3 м/сек.
Решение:
Скорость выделенной части струи при нахождении ее в точке А (рис.) будет по величине равна начальной скорости $v_{0}$. Следовательно, кинетическая энергия ее при нахождении в этой точке будет
$E_{K_{0}} = \frac{mv_{0}^{2}}{2}$,
где $m$ — масса воды выделенной части струи.
При дальнейшем движении до точки падения эта часть струи, находясь под действием только силы тяжести, опустилась на высоту $h$. Работа силы тяжести зависит только от высоты $h$ падения струи. Поэтому работа силы тяжести будет равна
$E_{п} = mgh$.
При отсутствии сопротивления воздуха эта работа пошла па увеличение кинетической энергии движущейся части струн по параболе от точки А до точки падения. Поэтому в момент падения части струи на пол ее кинетическая энергия будет
$E_{к} = E_{K_{0}} + E_{п}$
или
$\frac{mv^{2}}{2} = \frac{mv_{0}^{2}}{2} + mgh$,
где $v$ — скорость воды в струе в момент падения. Решая последнее уравнение относительно $v$, найдем
$v = \sqrt{v_{0}^{2} + 2gh}$.
Это выражение показывает, что скорость тела, брошенного под углом к горизонту, зависит от начальной скорости тела и от высоты нахождения его в данный момент времени над местом бросания и что она совершенно не зависит от угла бросания.
Следовательно, предыдущая формула справедлива и для тех случаев, когда брошенное тело находится в точках параболы, расположенных не ниже, а выше горизонтали, проведенной из точки бросания. Для этих случаев $h$ необходимо считать величиной отрицательной.
Подставляя значения $v_{0}, h, g$, найдем, что искомая скорость равна
$v = \sqrt{ (3^{2} + 2 \cdot 9,8 \cdot 1) м^{2} / сек^{2}} \approx 5,3 м/сек$.
