5 негативних і позитивних поглядів на космос

8.66 метров в секунду

Объяснение:

Применим знаменитый закон сохранения энергии!

Сила, действующая на левое плечо, совершила работу, равную F*dh = 1кН*10см = 1000 Н* 0.1 м = 100 Дж

Эта работа преобразовалась в кинетическую энергию левого столба воды, кинетическую энергию правого столба воды и потенциальную энергию излишка воды, приподнявшегося над правым столбом.

Излишек воды приподнялся на dh2 = 5 * dh1  = 50 см = 0.5 м.

Его масса равна = 1000 кг/м3*0.01 м2 * 0.5 = 5 килограммов (немало!)

Его центр тяжести приподнялся на половину от 0.5 метров, то есть потенциальная энергия изменилась на m*g*dh2/2 = 5 кг * 10 м/с2 * 0.25 = 12.5 Дж.

Теперь подсчитаем кинетическую энергию.

Масса правого (широкого столба) = 1000 кг/м3 * 0.05 м2 * (h - dh1) = 1000*0.05*(10/3 м - 0.1) = 78.33 кг

Масса левого столба = 100 - 78.33 = 21.666 кг

Скорость правого столба в 5 раз меньше, чем левого, потому что площадь его в 5 раз больше.

Итак, полная кинетическая энергия равна 78.33*v^2/25/2 + 21.66*v^2/2= 12.4 * v^2

Она же равна (работа силы - потенциальная энергия излишка воды) = 100-12.5 = 87.5 Дж

Отсюда найдем скорость правого (самого быстрого) плеча V =

Сразу отмечу, что не совсем это похоже на школьну программу, или же школа с углубленным изучением физики, или же это задача по термодинамике курса так 2-3 технического института! ответ лежит в тепловом балансе: кол-во тепла Q1 переданное воде = кол-ву тепла Q2 отданное сконденсировавшимся паром. Q1 = G * c * (дельта Т), где G - масса воды которое содержится в трубе (объем а значит и массу  которой очень легко посчитать: длинна умноженная площадь сечения трубы) и будет нагрето, за единицу времени. с - удельная изобарная теплоемкость воды, дельта Т - логарифмичесская разность температур пара и воды до и после нагрева. Q2 = a*r, где a - кол-во сконденсировавшегося пара за единицу времени, r - скрытая теплота фазового перехода (вы ее могли учить как теплота конденсации или испарения). Если расписать G как m/t - масса разделенная на время, можем вывести формулу для нахождения времени за которое данная масса воды нагреется на заданную дельа Т.
t=m*c*дельтаТ/a/r
(m-масса воды в трубе, с-теплоемкость воды, дельатТ - разница температур, а - количество воды образовавшееся на стенке трубы в следствии конденсирования пара, r - теплота конденсации пара)