Автор Тема: Из огнетушителя вылетает пена  (Прочитано 5914 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

meetRICH

  • Гость
Из огнетушителя горизонтально поверхности вылетает пена со скоростью υ = 20 м/с. Баллон весит M = 2 кг. За одну секунду вылетает m = 200 г пены. Модуль силы, которую требуется приложить к баллону, чтобы он был неподвижен, равен ... Н
« Последнее редактирование: 14 Февраля 2011, 19:31 от alsak »

Оффлайн alsak

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1976
  • Рейтинг: +8/-0
  • Не делает ошибок тот, кто ничего не делает
Re: Огнетушитель
« Ответ #1 : 08 Мая 2010, 17:41 »
Эта задача имеет ряд уточнений, влияющих на ответ.
1) Стоит огнетушитель на поверхности или его держат в руках?
2) Если его держат в руках, то значение приложенной силы будет меняться с течением времени, т.к. масса баллона меняется (1/10 часть массы за 1 с). Поэтому необходимо указать в какой момент времени определить силу.
3) meetRICH, когда ты научишься писать откуда взял задачу: год теста, РТ или ЦТ, задачу дал учитель и т.п.?

meetRICH

  • Гость
Re: Огнетушитель
« Ответ #2 : 08 Мая 2010, 18:44 »
Простите, я пока новичок у вас на форуме. Учту в следующий раз. Баллон не стоит на поверхности. Предположительно он в руках. Не дан конкретный момент времени. Мне кажется, нужно найти средннее значение силы. Задачу в школе друг из какого-то сборника решал, так что я не в курсе, откуда именно взята задача.

Оффлайн alsak

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1976
  • Рейтинг: +8/-0
  • Не делает ошибок тот, кто ничего не делает
Re: Из огнетушителя вылетает пена
« Ответ #3 : 08 Мая 2010, 19:30 »
Решение. Запишем проекцию закона сохранения импульса на горизонтальную ось для системы баллон-пена для двух моментов времени: начальный, когда пена не вылетала, и конечный, когда масса баллона с пеной была M = 2 кг.
M⋅υ1m⋅υ = 0 или M⋅υ1 = m⋅υ, (1)
где M⋅υ1 – импульс, который получает баллон. Чтобы баллон был неподвижен, к нему необходимо приложить такую горизонтальную силу F1, что
F1⋅Δt = M⋅υ1 –0 = m⋅υ или

\[ F_1 = \frac{m \cdot \upsilon}{ \Delta t}, \]

где Δt = 1 с. Тогда F1 = 4 Н.
Если огнетушитель на поверхности, то это и будет ответ задачи. Эта сила не будет меняться до тех пор, пока не изменится скорость пены, или пока пена не закончится.

Если огнетушитель в руках, то к горизонтальной силе F1 необходимо добавить вертикальную силу тяжести огнетушителя M⋅g (рис.). Считаем, что масса баллона M = 2 кг — это масса огнетушителя с пеной в какой-то момент времени. Равнодействующая этих сил найдем по теореме Пифагора

\[ F_2 = \sqrt {F_1^2 + (M \cdot g)^2}, \]

F2 ≈ 20,39 Н ≈ 20 Н (по инструкции ответ в тестах необходимо округлять до целых).
Это ответ для момента времени, когда масса баллона с пеной была M = 2 кг. И она будет уменьшаться с уменьшением массы пены.
« Последнее редактирование: 14 Февраля 2011, 19:45 от alsak »

meetRICH

  • Гость
Re: Огнетушитель
« Ответ #4 : 09 Мая 2010, 00:49 »
Действительно, ответ 20 Н. Спасибо. Условие странное - 20 Н требуется для того, чтобы просто удержать баллон на весу. А горизонтальная сила мала. Некрасивая задача  :(

 

Sitemap 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24