Определить выталкивающую силу, действующую на стекляный шар объёмом 0, 04 м3, если он на 3/4 погружён в воду. какую силу нужно приложить, чтобы поднять из колодца ведро с водой массой 15 кг и объёмом 0, 01 м3. тело массой 3 кг, погружённое в жидкость , вытесняет 2, 5 кг этой жидкости. утонет ли это тело или нет? плот состоит из 10 сухих сосновых брусьев. длина каждого бруса 2 м, ширина 20 см, толщина- 10 см. можно ли на этом плоту перепривить через реку грузмассой 800 кг ?

1) выталкивающая сила равна весу жидкости в объеме погруженного под воду тела fa=p(ж)vтпв g, где p(ж) - потность жидкости,vтпв - объем тела под водой, g = 10 н/кг, vтпв= 0,04м3 х 3/4= 0,03 м3,

fa=1000 кг/м3 х 0,03 м3 х 10 н/кг = 300 н

2) чтобы вытащить из воды ведро, необходимо приложить силу, равную равнодействующей сил тяжести и архимедовой, так как эти силы направлены в противоположные стороны. f= fтяж-fa; fтяж= mg,где m - масса тела, g = 10н/кг; fa=p(ж)vт g, где p(ж) - потность жидкости,vт - объем тела (берем весь объем, потому что все тело погружено под воду), g = 10 н/кг

f= fтяж-fa=15кг х 10н/кг - 1000кг/м3 х 0,01м3 х 10н/кг= 150н-100н=50н

3) плавать может тело лишь в том случае, если архимедова сила и сила тяжести равны, если cила тяжести больше архимедовой силы, то тело утонет, если меньше, то всплывет. сравним эти две силы.

fтяж= mg,где m - масса тела, g = 10н/кг; архимедова сила равна весу жидкости в объеме погруженного в жидкость тела; зная массу вытесненной жидкости, легко вычислить ее вес : fa=р(ж)=m(ж) g, где

  р(ж) - вес жидкости, m(ж)- масса жидкости, g = 10н/кг

fтяж=3кг х10н/кг = 30н; fa=2,5 кг х 10н/кг=25н,

сила тяжести больше архимедовой силы, следовательно тело утонет

4) найдем грузоподъемность плота( ргруза - вес груза, который может выдкржать плот и не утонуть) грузоподъмность равна разности архимедовой силы и силы тяжести плота ргруза= fa- fтяж; fтяж= mg,где m - масса тела, g = 10н/кг; m=p(т)vт, где p(т) - плотность тела ( сосна сухая =400 кг/м3), vт - объем тела ; fa=p(ж)vт g, где p(ж) - потность жидкости,vт - объем тела , g = 10 н/кг; vт=2м х 0,2м х 0,1м х 10 брусьев=0,4 м3

fтяж=p(т)vтg= 400 кг/м3 х 0,4м3 х 10н/кг = 1600 н

fa=1000 кг/м3 х 0,4м3 х 10н/кг= 4000 н

ргруза=4000 н-  1600 н=2400н,

по весу груза, который может выдержать плот вычислим массу этого груза  m(груза)=ргруза : g= 2400 н : 10н/кг=240 кг - может перевезти плот за один раз, следовательно 800 кг можно перевезти лишь в несколько этапов.

 

Количество теплоты, приобретенное тележкой, будет складываться из изменения ее собственной кинетической энергии и потенциальной энергии камня q = q1 + q2 q1 =  δek = (m/2) * (v^2 - v'^2), где v' - скорость тележки с камнем после столкновения так как кирпич остается на тележке, то удар абсолютно по закону сохранения импульса в проекции на некоторую ось: m v = (m + m) v' => v' = m v /  (m + m)следовательно, q1 =  (m/2) * (v^2 - (m v /  (m + m))^2) q2 =  δep = mgh (пусть тележка - уровень отсчета потенциальной энергии; пренебрежем сопротивлением воздуха) q =  (m/2) * (v^2 - (m v /  (m + m)) ^2) + mgh

1)решим сперва след . подбросим тело вертикально вверх со скоростью v, какое время тело будет находиться в полете?

решение: h=vt-gt^2/2 , тело приземлится при h=0 =>

vt-gt^2/2=0 =>

2) теперь к нашей . поскольку вертикальная составляющая скорости не меняется после удара со столом, значит при каждом ударе она будет постоянной! то есть как будто каждый раз тело подбрасывают вверх с одной и той же скоростью v

эта скорость находится из условия, что тело сбросили с высоты h из закона сохранения энергии: mgh=mv^2/2 =>

значи тело будет в полете после каждого удара находиться время

горизонтальная составляющая скорости уменьшается после удара в 2 раза,

значит тело будет пролетать участки длиной l=t*v(горизонтальная)

поосле первого соударения с землей v(горизонтальная)=v0/2

так что l1=t*v0/2        l2=t*v0/4 и т.д. это прогрессия.

сумма её членов l= l1 +l2+ = t*v0

ответ: