Задача №1.5.13.
В водопроводной трубе образовалось отверстие сечением 
, из которого вертикально вверх бьет струя воды, поднимаясь на высоту 
. Какой объем воды 
вытекает через отверстие за время 
, равное одним суткам? Ускорение свободного падения принять 
.
Решение:
Искомый объем равен произведению объемного расхода воды vs, вытекающей из отверстия со скоростью?;, на время 
. Чтобы определить v, воспользуемся законом сохранения механической энергии для элемента струи массой 
, согласно которому 
Отсюда 
. Объединяя записанные выражения, получаем ответ: 
.
Замечание: Опыт показывает, что струя жидкости, вытекающая
из отверстия со скоростью 
и направленная строго вертикально, не достигает высоты 
определяемой по закону сохранения энергии. Это объясняется трением частиц жидкости, движущихся вверх, о частицы жидкости, падающие вниз. Но если направить струю под небольшим углом к вертикали, то она будет подниматься практически до высоты 
.
Эти задачи взяты со страницы решения задач по физической механике:
Решение задач по физической механике
Возможно эти задачи вам будут полезны:
| Задача №1.5.11. Тело, состоящее из куска льда и вмерзшего в него алюминиевого бруска, плавает в воде так, что под водой находится объема тела. Какой процент льда должен растаять, чтобы тело полностью погрузилось в воду? Плотность воды , плотность льда , плотность алюминия . |
| Задача №1.5.12. Алюминиевая спица с длиной и площадью поперечного сечения подвешена на нити за верхний конец. Нижний конец опирается на горизонтальное дно сосуда, в который налита вода. Длина погруженной в воду части спицы . Найти силу , с которой спица давит на дно сосуда, если известно, что нить расположена вертикально. Плотность алюминия , плотность воды . Ускорение свободного падения принять . |
| Задача №1.5.14. В широкой части горизонтальной трубы вода течет со скоростью при давлении . В узкой части трубы давление воды равно . Какова скорость течения воды в узкой части трубы? Плотность воды . |
| Задача №1.5.15. На поршень горизонтально расположенного шприца сечением действует вдоль оси шприца постоянная сила . С какой скоростью вытекает в горизонтальном направлении струя воды из отверстия шприца площадью , если плотность воды равна ? Трением пренебречь. |
