Дано:
Объём воды, выбрасываемый водомётным двигателем (V) = 80 л = 0.08 м³/с
Скорость выбрасываемой воды относительно земли (v) = 20 м/c
а) Найти равнодействующую всех сил, действующих на катер:
Решение:
Поскольку катер движется прямолинейно равномерно, сила тяги водомётного двигателя равна силе сопротивления воды и воздуха.
F = m * a, где m - масса воды, выбрасываемой катером ежесекундно, а - ускорение воды.
m = V * ρ, где ρ - плотность воды (приблизительно 1000 кг/м³)
a = v / t, где t - время, за которое выбрасывается вода (1 с)
m = 0.08 * 1000 = 80 кг
a = 20 / 1 = 20 м/c²
F = 80 * 20 = 1600 Н
Ответ:
Равнодействующая всех сил, действующих на катер ≈ 1600 Н
б) Найти импульс воды, выбрасываемой катером ежесекундно:
Импульс (p) = m * v
m = 80 кг (уже рассчитано)
v = 20 м/c
p = 80 * 20 = 1600 Н·с
Ответ:
Импульс воды, выбрасываемой катером ежесекундно = 1600 Н·с
в) Найти по модулю суммарную силу сопротивления воды и воздуха, действующую на катер:
Поскольку сила сопротивления равна силе тяги, суммарная сила сопротивления составляет 1600 Н.
Ответ:
По модулю суммарная сила сопротивления воды и воздуха, действующая на катер ≈ 1600 Н