Предполагается, что вода вытекает из большого закрытого бака в атмосферу (при ратм=1·105Па) через короткий насадок с выходной площадью поперечного сечения с величиной S=100см2 . Учитывается, что высота воды в баке до центра насадка равна h=5.5м, причем над уровнем воды находится воздух с давлением p=2·105Па. Требуется определить: реактивную силу, действующую на бак. Ответ: сила – 3062.5 Н
Рассмотрим условие задачи. В закрытом баке над поверхностью воды находится воздух под давлением pₐᵢᵣ = 2·10⁵Па, а вода вытекает через насадок с площадью S = 100 см² = 0.01 м². Центр насадка расположен на высоте h = 5.5 м ниже поверхности воды, при этом наружное давление равно pₐₜₘ = 1·10⁵Па.
Шаг 1. Определим давление у выхода из насадка. Так как бак закрытый, давление в точке выхода из воды определяется давлением воздуха над водой плюс гидростатическим давлением: pₙ = pₐᵢᵣ + ρ·g·h где ρ – плотность воды (принимаем 1000 кг/м³), g – ускорение свободного падения ...