Полый стальной шарик объёмом V = 9 см³ равномерно и прямолинейно поднимается вертикально вверх со дна стакана, заполненного водой. Плотность стали равна p1 = 7,8 г/см³, плотность воды — p2 = 1,0 г/см³, плотность воздуха, заполняющего полость в шарике, равна p3 = 1,29 кг/м³ = 1,29*10^(-3) г/см³ . С точностью до кубического миллиметра определи объём v воздушной полости в шарике.
Сила Архимеда равна F° = V*p2*g
Она равна весу шарика: Р = (V – v)*p1*g + v*p2*g — поскольку шарик не тонет, но и не поднимается ускоренно.
Из условия: F° = P имеем: V*p2*g = (V – v)*p1*g + v*p3*g или:
Полый стальной шарик объёмом V = 9 см³ равномерно и прямолинейно поднимается вертикально вверх со дна стакана, заполненного водой. Плотность стали равна p1 = 7,8 г/см³, плотность воды — p2 = 1,0 г/см³, плотность воздуха, заполняющего полость в шарике, равна p3 = 1,29 кг/м³ = 1,29*10^(-3) г/см³ . С точностью до кубического миллиметра определи объём v воздушной полости в шарике.
Сила Архимеда равна F° = V*p2*g
Она равна весу шарика: Р = (V – v)*p1*g + v*p2*g — поскольку шарик не тонет, но и не поднимается ускоренно.
Из условия: F° = P имеем: V*p2*g = (V – v)*p1*g + v*p3*g или:
V*p2 = (V – v)*p1 + v*p3 ==>. V*p2 = V*р1 – v*p1 + v*p3 ==>
V*(p2–p1) = v*(p3–p1). Отсюда: v = V*(p2–p1)/(p3–p1) = 9*(1.0-7.8)/(1,29*10^(-3)-7.8) = 7.84745 см³ = 7847 мм³.
Итак: v = 7847 см³.
1) импульс первой больше
2) 200 кг*м/с
3) 0.88
Объяснение:
По формуле:
V1*m1+V2*m2= (m1+m2)*V3
все это в векторном виде
Вычислим сначала скорость второй вагонетки до столкновения:
2) 5*100 - V2*200 = (100+200)*1
Если вычислить V2 = 1 м/c
1) Сам импульс вычисляется по формуле p=m*v:
Импульс первого: 100кг * 5 м/c = 500 кг*м/c
Второго: 200кг * 1м/c = 200 кг*м/c
Импульс первой вагонетки больше: 500 > 200
3) Найдем энергию тел до столкновения
Энергия тел: E(до) = E1 + E2, имеется ввиду кинетическая энергия
E(до) = m1*V1²/2 + m2*V2²/2
Все значения есть, если подставить и вычислить: E(до) = 1350 Дж
Теперь найдем энергию после столкновения:
E(после) = (m1+m2)*V3²/2
= (100кг+200кг)*1²м/c / 2 = 150 Дж
Разница энергий до и после и есть энергия которая перешла во внутренюю:
E(внутрення) = 1350 - 150 = 1200 Дж
если находить в отношении, то: 1200 / 1350 = 0.88 часть