Пластиковый понтон состоящий из 100 модулей модулей размером 50х50х50 см и массой 7,5 кг каждый плавает в воде на понтоне находятся туристы массой 1.15 т определите обьем понтона находящийся над поверхностью воды

Показать ответ

Ответ:

maksimiksanov

16.07.2020 01:14

Инерционные свойства массы в нерелятивистской (ньютоновской) механике определяются соотношением f=m*a.
поэтому можно получить по крайней мере три способа определения массы тела в невесомости.
1.можно аннигилировать (перевести всю массу в энергию) исследуемое тело и измерить выделившуюся энергию -- по соотношению эйнштейна получить ответ. (годится для малых тел -- например, так можно узнать массу электрона) . но такого решения не должен предлагать даже плохой теоретик. при аннигиляции одного килограмма массы выделяется 2·1017 джоулей тепла в виде жесткого гамма излучения
2.с пробного тела измерить силу притяжения, действующую на него со стороны исследуемого объекта и, зная расстояние по соотношению ньютона, найти массу (аналог опыта кавендиша) . это сложный эксперимент, требующий тонкой методики и чувствительного оборудования, но в таком измерении (активной) гравитационной массы порядка килограмма и более с вполне приличной точностью сегодня ничего невозможного нет. просто это серьезный и тонкий опыт, подготовить который вы должны еще до старта вашего корабля. в земных лабораториях закон ньютона проверен с прекрасной точностью для относительно небольших масс в интервале расстояний от одного сантиметра примерно до 10 метров.
3.подействовать на тело с какой -- либо известной силой (например прицепить к телу динамометр) и измерить его ускорение, а по соотношению найти массу тела (годится для тел промежуточного размера) .
4.можно воспользоваться законом сохранения импульса. для этого надо иметь одно тело известной массы, и измерять скорости тел до и после взаимодействия.
5.лучший способ взвешивания тела - измерение/сравнение его инертной массы. и именно такой способ часто используется в измерениях (и не только в невесомости) .
из курса , грузик, прикрепленный к пружинке, колеблется с вполне определенной частотой: w = (k/m)1/2, где k - жесткость пружинки, m - масса грузика. таким образом, измеряя частоту колебаний грузика на пружинке, можно с нужной точностью определить его массу. причем совершенно безразлично, есть невесомость, или ее нет. в невесомости удобно держатель для измеряемой массы закрепить между двумя пружинами, натянутыми в противоположном направлении.
в реальной жизни такие весы используются для определения влажности и концентрации некоторых газов. в качестве пружинки используется пьезоэлектрический кристалл, частота собственных колебаний которого определяется его жесткостью и массой. на кристалл наносится покрытие, селективно поглощающее влагу (или определенные молекулы газа или жидкости) . концентрация молекул, захваченных покрытием, находится в определенном равновесии с концентрацией их в газе. молекулы, захваченные покрытием, слегка меняют массу кристалла и, соответственно, частоту его собственных колебаний, которая определяется электронной схемой (помните, я сказал, что кристалл .такие "весы" чувствительны и позволяют определять малые концентрации водяного пара или некоторых других газов в воздухе.

0,0(0 оценок)

Ответ:

olga1779

19.11.2022 20:48

Обозначим скорость поезда в начальный момент, как $v_o \ ,$

скорость, когда только один вагон проехал мимо наблюдателя: $v_1 \ ,$

когда только 5 последних вагонов не проехали наблюдателя: $v_5 \ ,$

и скорость , когда весь состав проехал мимо наблюдателя: $v \ .$

В соответствии с условием: интервалы времени от состояния v_o

до $v_1 \ ,$ и от состояния v_5

до

– одинаковы, а значит и изменение скорости одинаковое, поскольку движение равноускоренное:

$v - v_5 = v_1 - v_o \ ;$ [1]

С другой стороны, от состояния v_5

до

– поезд проезжает расстояние впятеро большее, чем от состояния v_o

до

– а значит, средняя скорость $v_{5end}$ впятеро больше средней скорости $v_{o-1} .$

$v_{5end} = 5 v_{o-1} \ ;$

$v + v_5 = 5 v_1 + 5 v_o \ ;$

Сложим с [1] :

$v = 3 v_1 + 2 v_o \ ;$ [2]

Поскольку разность краевых скоростей при одном и том же ускорении пропорциональна пройденному пути, то:

$v^2 - v_o^2 = (N+1) ( v_1^2 - v_o^2 ) \ ,$
так как вся длина поезда составляет

вагонов + локомотив.

Подставляем [2] и получаем:

$( 3 v_1 + 2 v_o )^2 = (N+1) v_1^2 - N v_o^2 \ ;$

$9 v_1^2 + 12 v_1 v_o + 4 v_o^2 = (N+1) v_1^2 - N v_o^2 \ ;$

$(N-8) v_1^2 - 12 v_1 v_o - (N+4) v_o^2 = 0 \ ; \ \ \ \ || : v_o^2$

$(N-8) (\frac{v_1}{v_o})^2 - 2 \cdot 6 \cdot \frac{v_1}{v_o} - (N+4) = 0 \ ;$

$D = 36 + (N-8)(N+4) = N^2 - 4N + 4 = (N-2)^2 \ ;$

$\frac{v_1}{v_o} = \frac{6 \pm (N-2)}{N-8} \ ;$

$\frac{v_1}{v_o} \in \{ -1 , \frac{N+4}{N-8} \} \ ;$

$v_1 = ( 1 + \frac{12}{N-8} ) v_o \ ;$

Из [2]:

$v = 3 v_1 + 2 v_o = 3 \cdot ( 1 + \frac{12}{N-8} ) v_o + 2 v_o = ( 5 + \frac{36}{N-8} ) v_o \ ;$

Итак: $v = ( 5 + \frac{36}{N-8} ) v_o \ ;$

В частности, если $N = 11 \ ,$ то $v = 17 v_o \ ,$

а если $N = 14 \ ,$ то $v = 11 v_o \ .$