1a) 20 м/с; 1б) 3,464 с; 1в) 34,64 м;
2) 34,64 м;
3) из-за сопротивления воздуха
Объяснение:
α₁ = 60°
h₁ = 15 м
g = 10 м/с²
1)
a) v₀₁ - ? - скорость истечения воды
б) t₁ - ? - время полёта частиц струи
в) s₁ - ? - дальность полёта струи
2)
α₂ = 30°
s₂ - ? - дальность полёта струи при α₂ = 30°
-----------------------------------------------
1)
Вертикальная составляющая скорости истечения струи
Горизонтальная составляющая скорости истечения струи
Время достижения максимальной высоты при данном угле истечения струи
Максимальная высота h₁, достигаемая струёй при данном угле истечения струи, равна
Подставим выражение (1) в формулу (2)
a) Скорость истечения струи
б) Время полёта струи
t₁₁ = 3.464 (c)
в) дальность полёта струи
s₁ = 34.64 (м)
2)
При α = 30° проекции скорости истечения струи v₀₂ = 20 м/с на вертикаль у и горизонталь х равны
Вертикальная составляющая скорости истечения струи
Горизонтальная составляющая скорости истечения струи
Время полёта струи
t₂ = 2 (c)
s₂ = 34.64 (м)
3) Струя воды расширяется за счёт того, что части струи испытывают воздействие встречного воздушного потока.
На границе струи с окружающим воздухом образуются вихри, поверхность струи по грани становится взрыхленной. На границе и вблизи нее формируется струйный пограничный турбулентный слой. Пульсации скорости и перемешивание приводят к тому, что между струей и окружающим воздухом происходит обмен количеством движения, струя подтормаживается, расширяется и одновременно увлекает с собой часть воздуха.
t - время прошедшее от поворота до момента когда рыбак догнал удочку
(v + vт)*t - путь рыбака по течению
(v - vт)*60 - путь рыбака против течения
vт * 60 - путь удочка в течении 1 мин.
vт * t - оставшийся путь удочки
(v + vт)*t = (v - vт)*60 + vт * 60 + vт * t
v*t + vт*t = 60*v - 60*vт + 60*vт + vт*t
v*t = 60*v => t = 60 с
до поворота рыбака удочка плыла 1 мин. сл-но все время движения удочки 60 с + 60 с = 120 с - искомое время
расстояние от места потери до места, где рыбак догнал удочку 2 м/с * 120 с = 240 м