Một bình đựng nước hình trụ đặt trên mặt bàn nằm ngang và được dùi một số lỗ nhỏ trên một đường thẳng đứng trên thành bình. Đổ nước vào đầy bình để nước phun ra từ các lỗ thủng. Vận tốc các tia nước khi rơi chạm mặt bàn đều có đặc điểm nào sau đây?
A. Các tia nước ngay trước khi chạm mặt bàn đều có cùng độ lớn vận tốc.
B. Các tia nước ngay trước khi chạm mặt bàn đều có độ lớn vận tốc khác nhau.
C. Các tia nước ngay trước khi chạm mặt bàn đều có độ lớn vận tốc khác nhau, tia nước bắn ra từ lỗ cao hơn sẽ có vận tốc lúc chạm bàn lớn hơn.
D. Các tia nước ngay trước khi chạm mặt bàn đều có độ lớn vận tốc khác nhau, tia nước bắn ra từ lỗ thấp hơn sẽ có vận tốc lúc chạm bàn lớn hơn.
Đáp án: A
Gọi độ cao của một lỗ thủng trên thành bình là h.
Tại thời điểm mặt thoáng của nước cách lổ khoảng h1 = H - h, vận tốc phần tử nước ở mặt thoáng bằng không, vận tốc phần tử nước ở lỗ là v0, ta có:
(H là độ cao của bình nước)
Xét chuyển động của một giọt nước khi vừa bắn ra khỏi lỗ cho đến lúc va chạm bàn.
Theo định luật bảo toàn cơ năng, ta có:
Vận tốc của nước khi vừa chạm bàn: v = 2 g h
Giá trị này không phụ thuộc h, nghĩa là mọi tia nước khi rơi chạm bàn đều có cùng một độ lớn vận tốc.
