Физика, опубликовано 2018-08-22 18:42:31 by Гость

Под каким углом к горизонту надо направить струю воды из брандспойта, что бы она падала на расстояние l от него? Плотность воды равняется p,площадь отверстия-S, мощность мотора P, а его КПД-n. Высоту над землей считать нулем.

Ответ оставил Гость

Нужно посчитать скорость вылета струи. Тогда задача превратится в классическую задачу на бросок под углом к горизонту.
Мощность - это сколько работы совершает мотор в единицу времени для разгоны струи. И еще на кпд.
$P=/eta/dfrac{dA}{dt}=/eta/dfrac{/frac12 dm/cdot v^2}{dt}=/eta/dfrac 12 v^2/dfrac{/rho S dx}{dt}=/eta/dfrac 12/rho v^3S$
Отсюда скорость:
$v= /sqrt[3]{/dfrac{2P}{/eta/rho S}}$
Дальше все как в книжках:
$L=/dfrac{v^2/sin 2/alpha}{g}$
И отсюда угол:
$/alpha=/dfrac 12/arcsin/left[/dfrac{gL}{v^2}/right]=/dfrac 12/arcsin/left[gL/cdot/left(/dfrac{2P}{/eta/rho S}/right)^{-2/3/right]$
Замечание. При внимательном рассмотрении становится ясно, что при $L/ /textless / /frac{v^2}{g}$ решений два, что соответствует двум траекториям (им даже название есть: низкая - настильная, высокая - навесная, при этом сумма углов при обеих траекториях равна π/2), при $L= /frac{v^2}{g}$ угол равен 45 градусам и траектория одна, при $L> /frac{v^2}{g}$ решений нет. Так что, для существования решений существенно условие на параметры задачи:
$L /leq /dfrac{v^2}{g}$

Не нашли ответа?

Если вы не нашли ответа на свой вопрос, или сомневаетесь в его правильности, то можете воспользоваться формой ниже и уточнить решение. Или воспользуйтесь формой поиска и найдите похожие ответы по предмету Физика.