В школьном зале установлен стационарный огнетушитель. При работе такой огнетушитель выбрасывает ежесекундно выбрасывает `m=2 "кг"` пены, движущейся горизонтально со скоростью `v=20 "м/с"`. Найдите силу `F_"тр"` трения, действующую на огнетушитель.
Для решения задачи о силе трения, действующей на стационарный огнетушитель, нужно использовать второй закон Ньютона и учитывать, что сила трения будет равна силе, с которой пена вытекает из огнетушителя.
Вычислим импульс пены, выбрасываемой огнетушителем: Импульс пены можно выразить через массу, выбрасываемую за одну секунду (
m) и скорость (v):\[ p = m \cdot v \]
Подставляем значения:
\[ p = 2 \, \text{кг} \cdot 20 \, \text{м/с} = 40 \, \text{кг·м/с} \]
Сила трения: Сила, действующая на огнетушитель, равна изменению импульса за единицу времени, что согласно второму закону Ньютона можно записать как:
\[ F_{тр} = \frac{dp}{dt} \]
Поскольку пена выбрасывается с постоянной массой в секунду, измеряемое изменение импульса за 1 секунду будет равно импульсу, который мы только что нашли.
Подставляем значение:
Поэтому сила трения будет равна:
\[ F_{тр} = 40 \, \text{Н} \]
Ответ: Сила трения, действующая на огнетушитель, составляет 40 Н.
