1. В акваріум, який має форму куба, ребро якого дорівнює 40 см, налили деяку кількість гасу (р =800 кг/м?). У гас занурили стальну кулю
(р=7800 кг/м) масою 1,56 кг, так, що куля не торкається дна і
повністю занурена в рідину. На яку величину збільшився а) тиск на дно
акваріуму; б) сила тиску на дно акваріуму? Після занурення кулі гас з
акваріуму не виливався.
Теперь энергии...
сумма кин.энергий двух осколков Ео=158 МэВ. Считаем, что кин.энергия материнского ядра равна нулю (это справедливо, если считать, что при делении выделилось 158 МэВ энергии в виде разлетающихся осколков).
Тогда
по з-ну сохранения импульса имульсы осколков равны по модулю и противоположны по направлению. Нас интересуют модули
Подставим скорость первого осколка в уравнение энергий.
кин.энергия второго осколка
МэВ
E1 = 158-63.2=94.8 МэВ
Среднюю скорость катера можно сосчитать по формуле:
\[{\upsilon _{ср}} = \frac{{{S_1} + {S_2}}}{{{t_1} + {t_2}}}\]
Движение на обоих участках было равномерным, поэтому найти время \(t_1\) и \(t_2\) не составит труда.
\[\left\{ \begin{gathered}
{t_1} = \frac{{{S_1}}}{{{\upsilon _1}}} \hfill \\
{t_2} = \frac{{{S_2}}}{{{\upsilon _2}}} \hfill \\
\end{gathered} \right.\]
Так как участки равны по величине \(S_1=S_2=\frac{1}{2}S\), и скорость на первой участке больше скорости на втором в два раза \(\upsilon_1=2\upsilon_2\), то:
\[\left\{ \begin{gathered}
{t_1} = \frac{S}{{2{\upsilon _1}}} = \frac{S}{{4{\upsilon _2}}} \hfill \\
{t_2} = \frac{S}{{2{\upsilon _2}}} \hfill \\
\end{gathered} \right.\]
Подставим выражения для времен \(t_1\) и \(t_2\) в формулу средней скорости.
\[{\upsilon _{ср}} = \frac{S}{{\frac{S}{{4{\upsilon _2}}} + \frac{S}{{2{\upsilon _2 = \frac{S}{{\frac{{3S}}{{4{\upsilon _2 = \frac{{S \cdot 4{\upsilon _2}}}{{3S}} = \frac{{4{\upsilon _2}}}{3}\]
Значит необходимая нам скорость \(\upsilon_2\) определяется по такой формуле.