При ударе пули о шар действует закон сохранения импульса. Обозначим скорость движения системы "шар+пуля" через v1, тогда
Далее рассматриваем систему "шар+пуля" как материальную точку с массой m+M, обладавшую в начале своего движения кинетической энергией Eк1, а в верхей точке траектории - суммой кинетической энергии Ек2 и потенциальной Ер2. По закону сохранения энергии Ек1=Ек2+Ер2:
Здесь v2 обозначен модуль проекции материальной точки на горизонтальную ось в верхней точке траектории (по-простому, её линейная скорость). Для определения скорости v2 рассмотрим действующие на материальную точку силы. Вниз действуют сила тяжести и натяжение нити, вверх - центробежная сила вращения. Граничное условие, при котором тело не падает - это нулевое натяжение нити. Тогда:
Подставляя найденное значение квадрата скорости в предыдущее уравнение, получим:
Далее находим скорость v из ранее полученного соотношения:
Исходя из закона Архимеда, чтобы конструкция объемом 1 кубометр плавала в воде, ее масса должна быть меньше тонны.
1. Вычислим массу самого куба:
Марка стали не указана, поэтому примем плотность стали равной 7800 кг/м³.
Объем стали равен:
5*1*0,008=0,04 м³ (5 листов 1х1 м, толщиной 0,008 м)
Масса куба равна:
0,04*7800=312 кг
Оставшиеся от 1000 кг 682 кг может весить нефть
Объем этой нефти равен:
682/800=0,8525 м³ - это максимальное теоретическое количество нефти не утонуть в данном кубе.
Минимальное количество, о котором спрашивается в задаче - очевидно, ошибка.
ответ:0,8525 м³
Далее рассматриваем систему "шар+пуля" как материальную точку с массой m+M, обладавшую в начале своего движения кинетической энергией Eк1, а в верхей точке траектории - суммой кинетической энергии Ек2 и потенциальной Ер2.
По закону сохранения энергии Ек1=Ек2+Ер2:
Здесь v2 обозначен модуль проекции материальной точки на горизонтальную ось в верхней точке траектории (по-простому, её линейная скорость).
Для определения скорости v2 рассмотрим действующие на материальную точку силы.
Вниз действуют сила тяжести и натяжение нити, вверх - центробежная сила вращения.
Граничное условие, при котором тело не падает - это нулевое натяжение нити. Тогда:
Подставляя найденное значение квадрата скорости в предыдущее уравнение, получим:
Далее находим скорость v из ранее полученного соотношения: