Дано:
Скорость течения воды через сечение S1: v1 = 2,2 м/с
Площадь сечения S1: S1 = 24 см² = 24*10^-4 м²
Скорость течения воды через сечение S2: v2 = 36 см/с = 36*10^-2 м/с
Найти:
Площадь сечения S2.
Массу воды, вытекшей за 1,5 мин.
Решение:
Для связи скорости и площади сечения используем уравнение неразрывности для жидкости: A1v1 = A2v2, где A1 и A2 - площади сечений, v1 и v2 - скорости течения.
Из этого уравнения можно выразить S2: S2 = (A1v1) / v2
Подставим известные значения и рассчитаем S2:
S2 = (24*10^-4 м² * 2,2 м/с) / 36*10^-2 м/с
S2 ≈ 1,47 м²
Теперь найдем массу воды, вытекшей за 1,5 минуты. Для этого нужно найти объем воды, протекшей за это время, и затем перевести его в массу, умножив на плотность воды.
Объем V = S1 * v1 * t = 24*10^-4 м² * 2,2 м/с * 1,5*60 с = 0,0792 м³
Масса m = V * ρ, где ρ - плотность воды (при 20°C примерно 1000 кг/м³)
m = 0,0792 м³ * 1000 кг/м³ = 79,2 кг
Ответ:
1) Площадь сечения S2 равна примерно 1,47 м².
2) Масса воды, вытекшей за 1,5 минуты, составляет примерно 79,2 кг.