Физика. Задача. Сила действия воды о стену. Из шланга вытекает вода со скоростью 45 м/с, расход воды равен 4 кг/с. Ударяясь о стену, вода останавливается. Определите силу действия воды на стену. Отражением воды от стены пренебречь. Указание. Сила действия воды на стену по модулю равна силе упругости, изменяющей импульс потока воды.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для определения силы действия воды на стену используем закон сохранения импульса. Пусть первоначальный импульс потока воды равен P1, а после удара о стену импульс стал равен нулю.

По модулю сила действия воды на стену равна изменению импульса потока воды.
Таким образом, сила действия воды на стену равна по модулю силе упругости, изменяющей импульс потока воды.
Импульс потока воды можно найти по формуле:
P = m * v,
где m - масса воды, v - скорость воды.

Импульс потока воды до удара:
P1 = m v = 4 кг/с 45 м/с = 180 Нс.
Импульс потока воды после удара:
P2 = 0 Нс.

Из закона сохранения импульса:
ΔP = P2 - P1 = -P1 = -180 Н*с.

Следовательно, сила действия воды на стену равна по модулю 180 Н.