3 вариант по таблице, Электротехника (физика)

Площадь сечения равна: S=πR^2
R=0.6 м => S=3.14*(0.6)^2=1.13 м^2
Найдём массу воды в трубе: m=S*h*p
Здесь h-длина трубы
m=1.13*150*1000=169500 кг
Далее закон сохранения энергии:
Ek1+Ep1=Ek2+Ep2
В начале скорость нулевая, в конце он достигает нужной высоты т.е. уже нулевой. И так получается:
Ep1=Ek2
m*g*h/2=m*v^2/2
здесь h- перепад высоты.
h/2-это потому, что Ep- связанно с движением центра масс
После сокращений получаем: v=√gh = √10*19=13.8 м/с
Энергия, которую можно получить равна: Ep=mgh/2=16102500 Дж
Переводим в кВт-ч, получается Ep≈4,473 кВт-ч или Ep=16102.5 кВт-с

Дано:

m = 4кг - масса камня

v = 10м/с - скорость камня

М - масса тележки

V - скорость тележки с камнем после удара

a = 60° - угол между направлением скорости v камня и горизонтом

Найти: импульс тележки MV после удара

Решение

До удара импульс камня в горизонтальном направлении:

рₓ = mv·сos 60° .

Импульс тележки до удара равен нулю.

Итак, до удара проекция импульса системы "камень-тележка" на ось х равна:

mv·сos 60° = 4 · 10 · 1/2 = 20(кгм/с)

После удара проекция импульса системы "камень-тележка" на ось х

(m + M) · V = (4 + M)·V.

По закону сохранения импульса системы в горизонтальном направлении получаем

20 = (4 + M) ·V

Импульс тележки равен MV = 20 - 4V

Допустим, что масса тележки значительно больше массы камня, скажем, 200кг. Тогда скорость системы после удара

V =20 : 204 ≈ 0,1 (м/с) и импульс тележки MV = 200 · 0.1 = 20 (кгм/с) примерно равен импульсу камня до удара.

ответ: ≈ 20кгм/с

Конечно, задача сформулирована некорректно, следовало указать массу тележки или указать, что она значительно больше массы камня.