Скорость кульки при истечении газа
Яка буде максимальна швидкість кульки, якщо її відпустити? Вага кульки та повітря становлять відповідно 100г і 150г
Яка буде максимальна швидкість кульки, якщо її відпустити? Вага кульки та повітря становлять відповідно 100г і 150г. Врахуйте, що газ у кульці витікає з постійною швидкістю 20 м/с, а опір повітря можна проігнорувати.
17.12.2023 03:56
Написать свой ответ:
Инструкция:
Чтобы найти максимальную скорость кульки при истечении газа, мы можем использовать закон сохранения импульса. В данной задаче, когда газ вытекает из кульки, его импульс направлен вниз. Согласно закону сохранения импульса, кулька будет двигаться в противоположном направлении (вверх), чтобы сохранить общий импульс системы (кулька + газ).
Таким образом, мы можем записать уравнение:
(масса кульки * скорость кульки) + (масса газа * скорость газа) = 0
Масса кульки составляет 100 г (0,1 кг), скорость газа равна 20 м/с, а масса газа составляет 150 г (0,15 кг).
0,1 кг * v + 0,15 кг * (-20 м/с) = 0
где v - скорость кульки.
Подставляем значения и решаем уравнение:
0,1 кг * v - 0,15 кг * 20 м/с = 0
0,1 кг * v - 3 кг * м/с = 0
0,1 кг * v = 3 кг * м/с
v = (3 кг * м/с) / 0,1 кг
v = 30 м/с
Таким образом, максимальная скорость движения кульки при истечении газа составляет 30 м/с.
Совет: Чтобы лучше понять данную тему, рекомендуется изучить закон сохранения импульса и его применение в задачах, связанных с истечением газа.
Закрепляющее упражнение: Кулька массой 75 г и газом массой 200 г. Какова будет максимальная скорость кульки при истечении газа со скоростью 10 м/с? (Ответ: 40 м/с)