2018-02-25
Через небольшую пробоину в днище судна, находящейся на глубине $h$, бьет струя воды. Один человек не в состоянии преодолеть силу давления струи, чтобы закрыть отверстие доской. Однако, когда с помощью другого человека доска была наложена, человек оказался в состоянии удерживать доску. Почему?
Решение:
Скорость струи по уравнению Бернулли равна $\theta = (2 gh)^{1/2}$. Импульс силы, действующий со стороны стенки на струю $F_{1} \Delta t = \Delta m \theta = \rho S \theta \Delta t \theta $, где $\Delta m$ - масса струи, вытекающей за время $\Delta t$ $\theta$ - скорость истечения струи, поэтому сила давления струи, бьющей из отверстия, равна $F_{1} = \rho S \theta^{2} = 2 \rho ghS$. Когда отверстие закрыто доской, на доску стала действовать статическая сила $F_{2} = \rho ghS = F_{1}/2$.