Задача по физике 10 класс

Вот решение задачи:

Найдем объем воды, вылетающей из брандспойта за 1 секунду:

Скорость воды - 10 м/с, значит за 1 секунду вода проходит 10 метров.
Площадь сечения брандспойта - 3 см², что равно 3 * 10⁻⁴ м².
Объем воды за 1 секунду: V = S * v = 3 * 10⁻⁴ м² * 10 м/с = 3 * 10⁻³ м³
Найдем массу воды, вылетающей за 1 секунду:

Плотность воды - 1000 кг/м³.
Масса воды за 1 секунду: m = ρ * V = 1000 кг/м³ * 3 * 10⁻³ м³ = 3 кг
Найдем время, которое вода находится в воздухе:

Вода вылетает под углом 30° к горизонту.
Вертикальная составляющая скорости: v_y = v * sin(30°) = 10 м/с * 0.5 = 5 м/с
Время полета до вершины траектории: t = v_y / g = 5 м/с / 9.8 м/с² ≈ 0.51 с
Общее время полета: t_общ = 2 * t = 2 * 0.51 с ≈ 1.02 с
Найдем массу воды, находящейся в воздухе в любой момент времени:

Так как вода вылетает с постоянной скоростью 3 кг/с, то масса воды, находящейся в воздухе в любой момент времени, равна массе, вылетающей за время полета: m_воздух = m * t_общ = 3 кг/с * 1.02 с ≈ 3.06 кг
Ответ: Масса воды, одновременно находящейся в воздухе, составляет приблизительно 3.06 кг.