А, вот, все понял. Энергия растянутой пружины пропорциональна квадрату ее удлинения.
U = (1/2) k * x^2, где k - жесткость пружины (коэффициент) x - удлинение. Из первого условия найдем жесткость пружины:
30 Дж = (1/2) * к * 0,03м * 0,03 м Отсюда:
к = 60 / (9*10^-4) (в скобках 9 умножить на 10 в минус четвертой степени)
к = 60 / (9*10^-4) = 2/3 * 10^5
Теперь используем второе условие: Если добавить работу 240 Дж. всего работа по растяжению пружины составит 270 Дж.
270 Дж = (1/2) * 2/3* 10^5 * L^2 , где L - неизвестное нам растяжение пружины во втором случае. Для L из данного уравнения получаем:
L = sqrt(270*3/(10^5)) = 9 см
Таким образом, совершив работу в 270 Дж мы растянем пружину на 9 см. Соответственно, по сравнению с первым случаем, приращение длины растянутой пружины составит 9 см - 3 см = 6 см.
U = (1/2) k * x^2, где k - жесткость пружины (коэффициент) x - удлинение. Из первого условия найдем жесткость пружины:
30 Дж = (1/2) * к * 0,03м * 0,03 м Отсюда:
к = 60 / (9*10^-4) (в скобках 9 умножить на 10 в минус четвертой степени)
к = 60 / (9*10^-4) = 2/3 * 10^5
Теперь используем второе условие: Если добавить работу 240 Дж. всего работа по растяжению пружины составит 270 Дж.
270 Дж = (1/2) * 2/3* 10^5 * L^2 , где L - неизвестное нам растяжение пружины во втором случае. Для L из данного уравнения получаем:
L = sqrt(270*3/(10^5)) = 9 см
Таким образом, совершив работу в 270 Дж мы растянем пружину на 9 см. Соответственно, по сравнению с первым случаем, приращение длины растянутой пружины составит 9 см - 3 см = 6 см.
Толщина слоя керосина равна 32 мм
Объяснение:
S = 15 см² = 15·10⁻⁴ м² - площадь пластинки льда
h = 64 мм = 64·10⁻³ м - высота пластинки льда
ρ₁ = 900 кг/м³ - плотность льда
ρ₂ = 1000 кг/м³ - плотность воды
ρ₃ = 800 кг/м³ - плотность керосина
h₃ - ? - толщина слоя керосина
Сила тяжести пластинки льда
Р = ρ₁ · g · S · h
Архимедова сила, выталкивающая пластинку состоит из двух
F = F₂ + F₃
Архимедова сила, выталкивающая часть пластинки. находящейся в керосине F₃ = ρ₃ · g · S · h₃
Архимедова сила, выталкивающая часть пластинки. находящейся в воде F₂ = ρ₂ · g · S · (h - h₃)
F = ρ₃ · g · S · h₃ + ρ₂ · g · S · (h - h₃)
Сила F уравновешивает силу тяжести пластинки льда F = P
ρ₃ · g · S · h₃ + ρ₂ · g · S · (h - h₃) = ρ₁ · g · S · h
ρ₃ · h₃ + ρ₂ · (h - h₃) = ρ₁ · h
ρ₃ · h₃ + ρ₂ · h - ρ₂ · h₃ = ρ₁ · h
ρ₃ · h₃ - ρ₂ · h₃ = ρ₁ · h - ρ₂ · h
h₃ (ρ₃ · ρ₂) = h (ρ₁ - ρ₂)
h₃ = h (ρ₁ - ρ₂) : (ρ₃ · ρ₂)
h₃ = 0,064 · (900 - 1000) : (800 - 1000) = 0,032 (м) = 32 мм