2018-10-12
На поршень шприца диаметром $d = 2 см$ производится давление с силой $F = 30 Н$. С какой скоростью должна вытекать струя воды из отверстия иглы шприца в горизонтальном направлении?
Решение:
При перемещении поршня под действием силы $F$ на расстояние $l$ совершается работа $A = Fl$, которая идет на сообщение кинетической энергии вытекающей жидкости: $Fl = \frac{mv^{2} }{2}$. Зная массу вытесненной жидкости $m = \rho Sl = \rho \pi \frac{d^{2} }{4}l$, найдем скорость вытекания ее:
$Fl = \frac{ \rho \pi d^{2} lv^{2} }{8}; v^{2} = \frac{8F}{ \rho \pi d^{2} }$;
$v \approx 14 м/с$.