В данной задаче следует рассматривать три момента:
1) Момент броска мяча, V₀ = 5 м/с, h₀ = 9,62 м.
2) Момент, когда мяч достигает верхней точки, V' = 0 м/c,
3) Момент приземления, h = 0 м, t - ?
Время полёта поделим на 2 части: время от момента (1) до момента (2) (пусть t₁) и далее от момента (2) до (3) (пусть t₂). Значит, t = t₁ + t₂.
Время t₁ определим из уравнения зависимости скорости от времени:
(c).
Перед нахождением времени t₂ нужно найти максимальную высоту, на которой мячик остановится, перед тем как начать падать. Для этого воспользуемся уравнением движения:
(м).
С текущими данными мы сможем найти скорость перед приземлением, используя следующую формулу и учитывая, что V' = 0:
(м/с).
Теперь, зная максимальную высоту, найдём время t₂ через уравнение движения:
1 см
Объяснение:
ρ₀ = 1.2 г/см³
ρ₁ = 1.0 г/см³
ρ₂ = 0.9 г/см³
h₁ = 24 см
h₂ = 20 см
Δh - ?
Поскольку вода тяжелее масла, то в левом колене уровень жидкости будет ниже, чем в правом колене, и разница уровней будет такой:
Δh = h₂ + Δx - h₁ ( Δx - превышение высоты столбика начальной жидкости в правом колене по сравнению с левым коленом )
Давление на дне левого колена равно
р (л) = ρ₁· g · h₁ + ρ₀ · g · x (x - высота столбика начальной жидкости в левом колене)
Давление на дне правого колена равно
р (пр) = ρ₂· g · h₂ + ρ₀ · g · (x + Δх) (х + Δx) - высота столбика начальной жидкости в правом колене )
Поскольку р (л) = р (пр), то
ρ₁· g · h₁ + ρ₀ · g · x = ρ₂· g · h₂ + ρ₀ · g · (x + Δх)
и
Δх = (ρ₁ · h₁ - ρ₂ · h₂) : ρ₀
Δх = (1,00 · 24 - 0,9 · 20) : 1,2
Δх = 5 (cм)
Разность уровней воды и масла в коленах трубки
Δh = 20 + 5 - 24
Δh = 1 (см)
h₀ = 9,62 м;
V₀ = 5 м/с.
t, V - ?
Решение:В данной задаче следует рассматривать три момента:
1) Момент броска мяча, V₀ = 5 м/с, h₀ = 9,62 м.
2) Момент, когда мяч достигает верхней точки, V' = 0 м/c,
3) Момент приземления, h = 0 м, t - ?
Время полёта поделим на 2 части: время от момента (1) до момента (2) (пусть t₁) и далее от момента (2) до (3) (пусть t₂). Значит, t = t₁ + t₂.
Время t₁ определим из уравнения зависимости скорости от времени:
(c).
Перед нахождением времени t₂ нужно найти максимальную высоту, на которой мячик остановится, перед тем как начать падать. Для этого воспользуемся уравнением движения:
(м).
С текущими данными мы сможем найти скорость перед приземлением, используя следующую формулу и учитывая, что V' = 0:
(м/с).
Теперь, зная максимальную высоту, найдём время t₂ через уравнение движения:
(c).
Таким образом, t = 0,5 + 1,47 = 1,97 (c).
ответ: 1,97 с; 14,74 м/с.