Nádrž ve tvaru krychle o objemu 8 m3 stojí na podlaze a je až po okraj naplněna vodou. Její čelní stěna byla prostřelena nábojem přesně ve středu stěny. Do jaké vodorovné vzdálenosti od hrany nádrže bude vytékající voda dopadat?
Řešení :
V = 8 m3, g = 10 m∙s-2, d = ? m
Z objemu krychle určíme délku její hrany a = 2 m.
Odtud určíme výšku h = 1 m, ze které bude kapalina z nádrže vytékat.
Vytékající kapalina koná složený pohyb - rovnoměrný přímočarý pohyb vodorovným směrem a současně volný pád. (Tento složený pohyb bývá také označován jako vrh vodorovný.)
K dopadu na podlahu potřebuje čas, který určíme z rovnice
odkud
Po celou tuto dobu t se pohybuje voda ve vodorovném směru rychlostí v, kterou vypočteme podle tzv. Torricelliho vztahu (Lze jej také odvodit na základě přeměny potenciální energie kapaliny na energii kinetickou.)
Vytékající kapalina tedy bude dopadat do vzdálenosti
Odpověď:
Voda bude dopadat přibližně 2 m od hrany nádrže.