Ученик, гуляя в парке, обнаружил фонтан, бьющий вертикально вверх на высоту 7,2 м. С какой скоростью бьёт вода из трубы, находящейся у поверхности Земли?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для определения скорости броска воды из фонтана можно воспользоваться принципом сохранения энергии. Изначально у воды в фонтане есть потенциальная энергия, которая превращается в кинетическую энергию по мере подъема.

Потенциальная энергия воды в фонтане:
Ep = mgh

где m - масса воды, g - ускорение свободного падения (примем его за 9,8 м/с^2), h - высота, на которую поднимается вода.

Пусть скорость броска воды из трубы на поверхности Земли равна V. Тогда кинетическая энергия воды на поверхности будет:
Ek = 0,5mv^2

По принципу сохранения энергии:
Ep(начальная) = Ek(конечная)
mgh = 0,5mv^2

Подставляем известные значения:
m9,87,2 = 0,5mV^2
70,56 = 0,5*V^2
V^2 = 70,56 / 0,5
V^2 = 141,12
V = √141,12
V ≈ 11,9 м/с

Итак, скорость броска воды из трубы на поверхности Земли составляет примерно 11,9 м/с.