Приспособление позволяющее человеку балансировать над... - вопрос №834359

Приспособление позволяющее человеку балансировать над поверхностью водоема, состоит из платформы, к которой снизу подходит шланг. По этому шлангу насос, установленный на плавающей поблизости лодке, может прокачивать воду с максимальной скоростью V=7 м/с. Вода бьет в платформу вертикально вверх, ударяется о платформу и разлетается горизонтально во все стороны. Внутренний радиус шланга r =8 см. Ускорение свободного падения g= 10 м/с, плотностьводыр == 1000 кг/м. Человека какой массой М способно удерживать это приспособление? Массой платформы и шлангов можно пренебречь. Предложите и разъясните способ управления высотой «полета».

Лучший ответ по мнению автора

Из закона сохранения импульса имеем:

F=(p1+р2)/Δt

где р1=m(в)*v, проекция вектора импульса на вертикаль начального импульса воды

р2=0, проекция вектора на вертикаль конечного импульса. Проекиця равна нулю потому что вода разлетается горизонатльно.

С другой стороны сила импульча воды уравновешивается силой тяжести тела человека:

F=m(ч)*g

Поэтому m(ч)*g = (m(в)*v)/Δt, отсюда m(ч)= (m(в)*v)/(Δt*g)   (1)

где v — скорость воды.

m(в) — масса истекшей воды за время Δt

m(в)= p*V=p*h*S, h длина вытешей воды за время Δt, S=пи*r^2 площадь сечения вытекающего потока.

Подставляем все в (1) получаем:

m(ч)= (p*h*пи*r^2*v)/(Δt*g) 

Величина h/Δt=v есть скорость потока воды, поэтому:

m(ч)= (p*пи*r^2*v^2)/g 

Подставляете значения в формулу находите искому массу.

 

 

17.11.13
Лучший ответ по мнению автора

Михаил Александров

от 0 p.
Эксперт месяца
Читать ответы

Андрей Андреевич

от 70 p.
Читать ответы

Владимир

от 50 p.
Читать ответы
Посмотреть всех экспертов из раздела Учеба и наука > Физика
Пользуйтесь нашим приложением Доступно на Google Play Загрузите в App Store