Μια συνδυαστική άσκηση Ρευστών – Α.Α.Τ.

Αυτή είναι η πρώτη απόπειρα μου για σχεδιασμό μιας άσκησης και ομολογώ ότι την αφορμή μου την έδωσε η καταπληκτική δουλειά που κάνετε όλοι σας εδώ στο ylikonet. Επειδή προσπάθησα να ασχοληθώ με ένα (μάλλον) πρωτότυπο θέμα, ενδέχεται να έχω υποπέσει σε επιστημονικά σφάλματα. Να με συγχωρέσετε !

Στο λείο κεκλιμένο επίπεδο, γωνίας κλίσης φ=30°, ισορροπεί ένα μικρό σώμα μάζας m=8kg, το οποίο είναι δεμένο στο άκρο ιδανικού ελατηρίου, σταθεράς k=200 N/m, το άλλο άκρο του οποίου είναι στερεωμένο ακλόνητα στον τοίχο. Για να παραμένει ακίνητο το σώμα (με το ελατήριο παραμορφωμένο), εκτοξεύεται νερό, που προσπίπτει κάθετα σ’ αυτό, από έναν σωλήνα που βρίσκεται στην βάση του κεκλιμένου επιπέδου και απέχει απόσταση d=0,9 m από το σώμα , με την βοήθεια αντλίας, όπως φαίνεται στο σχήμα. Η αντλία λειτουργεί με ισχύ P_αντλ=150 W, προωθώντας νερό από την ελεύθερη επιφάνεια μίας μεγάλης δεξαμενής που βρίσκεται σε κατακόρυφη απόσταση h=0,75 m κάτω από το σημείο εκροής του υγρού, ώστε από μία διατομή του σωλήνα, να διέρχονται 1125 L νερού ανά 2,5 min.

Η συνέχεια εδώ σε PDF.