См. рис.
На разных уровнях столба жидкости давление разное, и скорость истечения жидкости из отверстий тоже разная, - чем ниже отверстие, тем больше давление воды:
P = ρgh
Если же вместо трех отверстий на разном уровне сделать несколько отверстий по кругу на одном уровне, то скорость истечения жидкости из них будет одинаковая (разумеется, при равном диаметре отверстий)
Причем, таким свойством обладают только жидкости. У газов давление в любой точке замкнутого объема одинаково по всем направлениям. См. рис. 2.
Найти:
T = ?
Решение:
Согласно закону сохранения энергии: энергия никуда не исчезает, она лишь переходит из одного состояния в другое. В этой задаче такими состояниями/типами энергии являются - потенциальная и кинетическая составляющая, а также энергия потерь на сопротивление воздуху. Вся энергия постоянно перекачивается между этими тремя состояниями.
Изначально вся энергия шарика является потенциальной и равна
Когда шарик падает, он теряет потенциальную энергию, она переходит в кинетическую энергию и теряется на сопротивление воздуха. В конечный момент времени высота и вовсе равна нулю, а значит потенциальная энергия полностью перешла в энергию потерь и кинетическую и мы можем записать уравнение:
В левой части уравнения энергия в начале падения, а в правой - в конце падения.
Теперь можем найти кинетическую энергию шарика в момент удара о землю:
Получим численное значение
ответ: 36 Дж.