На дні басейну глибиною 1 млежить монета, над якою на поверхні плаває диск радіусом 120 см. Центр диска знаходиться строго над центром монети.
Чи буде видно монету над поверхнею води? Який має бути мінімальний
радіус диска, щоб монета була невидимою над поверхнею води. (Показник
заломлення води п=1,33)?
(1.1)
где - угловое ускорение, m - момент внешних сил.
для экспериментального доказательства этого соотношения в работе используется маятник обербека (рис.3). он состоит из четырех стержней a и двух шкивов различного радиуса r1 и r2, укрепленных на одной горизонтальной оси. по стержням могут перемещаться и закрепляться в нужном положении четыре (по одному на каждом стержне) груза одинаковой массы m'. при груза массы m, прикрепленного к концу намотанной на тот или иной шкив нити, маятник может приводиться во вращение.
пренебрегая силами трения и считая нить невесомой и нерастяжимой, можем написать: уравнение вращательного движения маятника
cилы, создавая давление, либо растяжение, могут изменять форму тела, например, длину пружины.
силы служат причиной либо ускорения тела (динамическое действие), либо изменение его формы (статическое действие).
в пределах вещества сила и деформация пропорциональны
друг другу. в этом случае справедлив закон гука.
1. d=
f
s
коэффициент пропорциональности d носит названия — жесткость или коэффициент .
здесь:
d — жесткость (ньютон/метр),
f — сила, вызывающая изменения длины тела (например пружины)
(ньютон),
s — изменение длины тела под действием силы f (метр)
сила противодействует действующей на тело (пружину) силе. с учетом направления действия получим для силы формулу:
2.
→
f
=−d
→
s
чем жестче тело
(чем труднее растянуть пружину), тем выше жесткость d (коэффициент k).
для измерения сил применяется пружинный динамометр, в котором изменение длины пружины характеризует величину приложенной силы. пружинный динамометр, используемый для определения силы тяжести, называется пружинными весами.