3. Два одинаковых маленьких шарика весом 0,1 г подвешены на веревках длиной 25 см. Когда им дали одинаковые заряды, они отклонились друг от друга на 5 см. Найдите эти заряды.
Вначале, думаю, следует уточнить вопрос в задаче, В ней, вероятно, спрашивается: "Будет ли камень ПЛАВАТЬ на поверхности воды..." Что бы Вам понять ответ на этот вопрос Вам надо четко понять закон Архимеда. Этот закон утверждает следующее: На тело, погруженное в жидкость (газ), со стороны этой жидкости (газа) действует выталкивающая сила, равная ВЕСУ ВЫТЕСНЕННОЙ этим телом воды (газа). Т.е., что имеется ввиду? Допустим в ведро с водой мы опустили тело объемом, например 1000 кубических см. Предположим, что это тело утонуло в воде. Мы увидим, что уровень воды в ведре несколько поднялся. Это указывает на то, что тело "вытеснило" часть воды. Причем вытеснило ровно столько, какой объем имеет само тело. "Вытеснило" означает, что там, где находится тело воды нет, т.е. тело выдавило воду из этого места в другие места. Поэтому уровень воды в ведре повысился. При этом на тело со стороны воды действует выталкивающая сила. Величина этой силы равна весу воды, которую вытеснило тело. Объем тела 1000, следовательно и объем вытесненной воды будет 1000. А масса этой воды равна произведению плотности воды на её объем. Плотность воды 1000 кг/м^3, объем вытесненной воды 1000 см^3 = 0,001 м^3. Таким образом масса вытесненной воды в нашем примере = 1000 кг/м^3 * 0,001 м^3 = 1 кг. Но выталкивающая сила равна ВЕСУ этой вытесненной воды. Хочу обратить внимание, что масса это не вес. Масса этой воды, что на Земле, что на Луне будет одной и той же 1 кг. А вот вес будет разным. Дело в том, что вес равен произведению массы на ускорение свободного падения Т.е. Вес = m*g. Таким образом вес 1 кг воды на Земле будет 1 * 10 = 10 Ньютонов. На Луне ускорение свободного падения в 6 раз меньше, чем на Земле. Следовательно и вес 1 кг воды будет в 6 раз меньше, чем на Земле. Все приведенные рассуждения и конкретные числа приведены лишь для пояснения сути вопроса. Поэтому в Вашей задаче нет ни каких 1000 см. Я их взял лишь для примера, для пояснения закона Архимеда. Но последний вывод, что вес вытесненной воды на Луне будет в 6 раз меньше, чем на Земле имеет непосредственное отношение к Вашей задаче. Именно из-за того, что на Луне ускорение свободного падения в 6 раз меньше, чем на Земле, камень будет весить в 6 раз меньше. Погруженный в воду он вытеснит воды ровно столько же, сколько он вытеснит её и находясь на Земле. Но вес этой вытесненной воды на Луне будет в 6 раз меньше, чем на Земле.. Следовательно, и выталкивающая сила на камень будет в 6 раз меньше, чем на Земле. И если на Земле этот камень утонул в воде, то и на Луне он утонет.
Раз тело на высоте H побывало дважды то можно записать уравнения движения для двух значений времени: H=Vo*t1-(gt1^2/2) H=Vot*2-(gt2^2/2) Так как высоты равны можно записать Vo*t1-(gt1^2/2)=Vot*2-(gt2^2/2), подставив значения t1, t2 получим: 0,8Vo-5*0.8^2=1.5Vo-5*1.5^2 откуда Vo=11,25 м/с h=Vo*tполета-gtполета^2/2 при h=0 тело вернется на землю найдем время полета : 11,25*tполета-g*tполета^2/2=0 11,25*t-5t^2=0 t(11,25-5t)=0 откуда t1=0(это начальное время, когда бросили камень) и 11,25-5t=0 t2= 2.25 c tподъема=tполета/2=2,25/2=1,125 с Высота подъема Н=Vo*tподъема-g*tподъема^2/2=11.25*1.125-10*1.125^2/2= =5/625 м
Так как высоты равны можно записать Vo*t1-(gt1^2/2)=Vot*2-(gt2^2/2), подставив значения t1, t2 получим: 0,8Vo-5*0.8^2=1.5Vo-5*1.5^2 откуда Vo=11,25 м/с
h=Vo*tполета-gtполета^2/2 при h=0 тело вернется на землю найдем время полета : 11,25*tполета-g*tполета^2/2=0 11,25*t-5t^2=0 t(11,25-5t)=0 откуда
t1=0(это начальное время, когда бросили камень) и 11,25-5t=0 t2= 2.25 c
tподъема=tполета/2=2,25/2=1,125 с
Высота подъема Н=Vo*tподъема-g*tподъема^2/2=11.25*1.125-10*1.125^2/2=
=5/625 м