Ответ:
%3D%5Cfrac%7B%5Cpi%20v_0%5E3tg%5E2%5Calpha%20%7D%7Bs%7Dt%5E2)
Объяснение:
Подождем малый промежуток времени dt, тогда объем воды dV вышедший из трубы:
sdt)
Тот же объем вызовет повышение уровня в коническом сосуде на dz:
dz)
Зависимость площади сечения сосуда от его высоты легко найти из геометрических соображений:
%3D%5Cpi%20R(z)%5E2%3D%5Cpi%20z%5E2tg%5E2%5Calpha)
Тогда:

Приравнивая первое и второе выражения, получим:
sdt%3D%5Cpi%20z%5E2tg%5E2%5Calpha%20dz)
Разделим обе части на sdt и учтем, что dz/dt и есть скорость подъема воды в сосуде:
%3D%5Cfrac%7B%5Cpi%20z%5E2tg%5E2%5Calpha%20%7D%7Bs%7D%5Cfrac%7Bdz%7D%7Bdt%7D%3D%5Cfrac%7B%5Cpi%20z%5E2tg%5E2%5Calpha%20v_0%7D%7Bs%7D)
Наконец, учтем что z=v₀t:
.