Физтех 2024, 11 класс, третий тур, задача 2

Сложная

Источник:

Олимпиада школьников «Физтех» по физике, Отборочный этап, 2024, 11 класс, Третий тур

Водометный двигатель патрульного катера -- это насос, который разгоняет каждую порцию воды от состояния покоя в лабораторной системе отсчета до горизонтальной скорости относительно катера. Площадь поперечного сечения канала, по которому движется вода, . Найдите установившуюся скорость прямолинейного движения катера. Силу сопротивления считайте пропорциональной квадрату скорости катера: . В этой формуле -- коэффициент пропорциональности, постоянная величина, численно равная . Плотность воды . Ответ приведите в , округлив до целых.

Решение.

В инерциальной системе отсчета, движущейся со скоростью , в течение одной секунды вода массой разгоняется двигателем от скорости до скорости . Импульс воды растет со скоростью

Такая же по величине реактивная сила действует на равномерно движущийся катер, следовательно

отсюда

Похожие задачи

Физтех 2024, 9 класс, второй тур, задача 2

На кольцевом треке автодрома два автомобиля движутся в одну и ту же сторону с постоянными скоростями. Первый автомобиль обгоняет второй через каждые 16,мин. По полосе встречного движения едет мотоциклист и через каждые 4,мин встречается со вторым автомобилем. Через какой промежуток времени происходя

Сложная

Механика

Электричество и магнетизм

Физтех 2025, 10 класс, второй тур, задача 6

Доска массой M=2,кг, на одном конце которой лежит небольшой брусок массой m=1,кг, движется по горизонтальной гладкой плоскости со скоростью V₀=1,м/с. В некоторый момент доска начинает сжимать лежащую на плоскости легкую пружину, которая одним концом упирается в вертикальную стену (см. рис

Сложная

Механика

Физтех 2023, 9 класс, четвертый тур, задача 2

Два бруска, верхний брусок массой 200,г и нижний брусок массой 100,г, связанные нитью, перекинутой через блок, удерживаются неподвижно на гладкой наклонной поверхности с углом наклона к горизонту α=30^circ. Коэффициент трения между брусками равен 0,1. Бруски отпускают. Рисунок к задаче 2 Н

Сложная

Механика

Электричество и магнетизм

Физтех 2023, 9 класс, первый тур, задача 5

Вязкость жидкости можно определить, измеряя установившуюся скорость шариков, тонущих в этой жидкости с нулевой начальной скоростью. Сила сопротивления движению шариков определяется формулой Стокса F=6πη rV, где η - вязкость жидкости, r - радиус шарика, V - установившаяся скорость движения шарика. Из

Сложная

Механика

Электричество и магнетизм