9. Автомобиль едет из г. Петропавловск в г. Омск. Определите: 1) Автомобиль является материальной точкой___да/нет___.[1]2) Траектория прямая линия___да/нет___.[1]3) Путь 400 км___да/нет___.[1]4) На рисунке обозначьте перемещение автомобиля.[1]5) Движется ли водитель относительно автомобиля___да/нет___.[1]​

1)да

2)нет

3)да

5)да

вот ответ на вопрос

2) Импульс тела определяется как: p=mv, m-масса тела, v-его скорость.

Посчитаем массу автомобиля, когда бак полностью заполнен водой:

m=M+ρV, ρ-плотность воды (1000 кг/м³), V- объем бака.

m=4000 кг +  1000 кг/м³*4 м³ = 8000 кг = 8 т.

а) Переведем скорость в СИ: 18 км/ч = 18*1000/3600 = 5 м/с.

p=mv = 8000 кг * 5 м/с = 40 000 кг*м/с.

б) Переведем скорость в СИ: 54 км/ч = 54*1000/3600 = 15 м/с.

p=mv = 4000 кг * 15 м/с = 60 000 кг*м/с.

3) Запишем изменение импульса для шарика:

Δp=p₁-p₀ - здесь Δp, p₀, p₁ - вектора.

Где начальный импульс  p₀=+mv₀, p₁=-mv₀.

|Δp| = mv₀-(-mv₀)=2mv₀=2*0.02 кг*5 м/с = 0,2 кг*м/с.

Сила через изменение импульса за время Δt:

F = |Δp|/Δt = 0,2 кг*м/с/0.1 c = 2 Н.

1) когда шар натянул причальный трос, спустя некоторое время система пришла в состояние покоя и силы, действующие на шар, скомпенсировались

пусть условия на этом уровне нормальные (P = 10^5 Па, T = 273 K)

запишем первый закон Ньютона:

Fa + mg + F = 0, где Fa - Архимедова сила, F - искомая сила натяжения

в проекции на некоторую ось, направленную в сторону Fa:

Fa - mg - F = 0

2) пусть высота подъема шара - максимальная, тогда силы, действующие на него, скомпенсированы (аналогично):

Fa - mg = 0

пусть на h(max) плотность воздуха равна p'(в) = p(в) / 2.

составим систему уравнений:

p(в) g V = F + mg

p'(в) g V = mg

вычитаем из первого уравнения второе

gV (p(в) - p'(в)) = F

F = p(в) g V / 2.

3) по уравнению Менделеева-Клапейрона (пусть воздух - идеальный газ):

P V = m R T / M

делим на объем обе части

P = p R T / M => p = P M / R T.

молярная масса воздуха M = 29*10^-3 кг/моль

F = P M g V / 2 R T

F = 10^5 * 29 * 6 / 2 * 8,31 * 273,

F = 3 834,913 H ≈ 3,8 кН