水流以10.0m/s的速度由横截面积为4.0cm2的喷口处垂直冲击墙壁,冲击后水流无初速度地沿墙壁流下,则墙受水流的冲击力为__40____N.(ρ水=1.0×103kg/m3)

题目

水流以10.0m/s的速度由横截面积为4.0cm2的喷口处垂直冲击墙壁,冲击后水流无初速度地沿墙壁流下,则墙受水流的冲击力为__40____N.(ρ水=1.0×103kg/m3)
求详解.F/S=压力 没给时间T 光知道△v 怎么办?且为什么速度这么小,它还会垂直冲击墙壁?

答案

这一道题应用动量定理解答
设经过一段时间t,则水柱的长度为vt,则体积V=Svt,质量m=ρSvt.
Ft=mv,将m代入公式得Ft=ρSvt*v,消掉t,可得F=ρSv平方,再将数据单位化成国际单位代入可得F=40N.
之所以速度小也可看成垂直,我们可以理解为喷口距离墙壁很近.可以将速度看成方向没变.对于物理题,大都是现实问题的理想化,例如事实上并没有自由落体运动（空气阻力一定存在）,不必过于深究.