Edits to “Условие”, “Решение”, “Ответ”

fcubsovv edited
revision #12652 newer →
@@ -1,44 +1,41 @@
### Условие
−$4.3.12.$ [Вставьте описание задачи]
+$4.3.12.$
+Вода вытекает из широкого сосуда через треугольный вырез в его
+стенке. Во сколько раз уменьшится скорость понижения уровня воды при изменении высоты ее уровня от H до h?
−__Пример условия__:
−$1.1.1.$ Определите координату $x(t)$ тела как функцию времени $t$, если его ускорение задано как $a(t) = bt$, где $b$ - константа.
−
### Решение
−[Здесь должно быть ваше решение]
+Конечно, можно сказать, что "Струи будут подобны. Все размеры струи при понижении уровня воды уменьшатся в $\frac H h$ раз, скорость подобных участков в струе уменьшится в $\sqrt H/h$ раз. Поэтому скорость
+понижения уровня уменьшится в $(H/h)^ \frac 5 2$ раз", но гораздо интереснее узнать, как зависит объем вытекающий в единицу времени от высоты.
−__Пример решения__:
−Ускорение тела задано как
+По формуле Торричелли:
−$$a(t) = bt$$
+$$ v = \sqrt {2gh}$$
−Мы знаем, что ускорение - это производная скорости по времени:
+В нашем случае так как высоту мы будем отсчитывать от земли:
−$$a(t) = \frac{d v(t)}{d t}$$
+$$ v = \sqrt {2g(H-h)}$$
−Чтобы найти скорость $v(t)$, интегрируем $a(t)$ по времени:
+Разобьем Большой треугольник на бесконечно маленькие прямоугольники, обозначим основание треугольника за $a$:
−$$v(t) = \int a(t) \, dt = \int b t \, dt$$
+$$S_i = \frac {ah}H dh$$
−Если начальная скорость $v(0) = 0$, то скорость становится:
+Поток жидкости через эту площадь:
−$$v(t) = \frac{b t^2}{2}$$
+$$q_i = v(h)S_i$$
−Аналогично, интегрируем $v(t)$ по времени:
+$$Q_H = \int_{0}^{H} v(h) \frac {ah}H\,dh = \int_{0}^{H} \frac {ah}H \sqrt{2g(H-h)}\,dh = \frac 4 {15} a H \sqrt{2gH} $$
−$$x(t)= \int v(t) \, dt = \frac{b}{2} \int t^2 \, dt$$
+$$a_h = a \frac h H$$
−Откуда координата от времени, учитывая начальные условия:
+$$Q_h = \frac4 {15} \sqrt{2gh} h^2 \frac a H$$
−$$\boxed{x(t)=\frac{bt^3}{6}}$$
+$$ n= \frac {Q_H} {Q_h} = (H/h)^ \frac 5 2$$
−#### Ответ
−[Вставьте краткий ответ или результат в рамке, например:]
+#### Ответ
−__Пример ответа__:
−$$ x(t)=\frac{bt^3}{6} $$
+$$(H/h)^ \frac 5 2$$