Вентилятор

Подвесьте пластину на нити и направьте поток на её нижнюю часть; импульс, передаваемый потоком в единицу времени, создаёт момент, уравновешиваемый моментом силы тяжести при измеренном отклонении.

\(v\approx3{,}8\) м/с.

Подвесим пластинку на нити, закрепив её за один конец к штативу, и направим поток воздуха от вентилятора на нижнюю часть пластинки. Измерим вызванное воздушным потоком отклонение \(a\) нижнего конца пластинки. Масса воздуха, падающего на нижний конец пластинки в единицу времени, равна \(m/t=\pi d^2\rho v/4\) (где \(d\) — диаметр вентилятора), и эта масса воздуха несёт импульс \(mv/t=\pi d^2\rho v^2/4\), который передаётся пластинке и представляет собой эффективную силу. Момент этой силы уравновешивает момент силы тяжести \(Mga/2\), т.е. \(\pi Ld^2\rho v^2/4=Mga/2\), откуда \[v=\sqrt{2Mga/\pi\rho L}\,/d.\] В результате получаем \(v=3{,}8\) м/с.

Прочитали решение — спросите себя, как можно было до этого додуматься. А через день-два решите задачу заново, не подглядывая.