某喷水池中有一喷水管，连续不断地竖直向上喷水，水柱高度为5米，空中水的体积恒为2L，求该管的喷水功率．（g=10m/s2）

Question

某喷水池中有一喷水管，连续不断地竖直向上喷水，水柱高度为5米，空中水的体积恒为2L，求该管的喷水功率．（g=10m/s²）

Answer 1

水喷出后做竖直上抛运动，已知喷水高度为5m，
根据v2−v02＝2ax得，
出口速度为：v0＝√(2gh)＝√(2×10×5)m/s＝10m/s
根据h＝(1)/(2)gt2和竖直上抛运动的对称性，
水在空中的运动时间：t＝2√((2h)/(g))＝2×√((2×5)/(10))s＝2s
空中水的质量为m=ρv=1.0×10³×2×10^-3kg=2kg
在t=2s内水枪做的功为：W＝(1)/(2)mv2＝(1)/(2)×2×102＝100J
故此水枪的功率为：P＝(W)/(t)＝(100)/(2)W＝50W
答：该管的喷水功率为50W．