Шар массы М лежащий на горизонтальной плоскости пробивается по диаметру пулей, летящей горизонтально с начальной скоростью V0.После удара шар начинает скользить по плоскости.Спустя некоторое время его движение переходит в чистое качение с постоянной скоростью v.Определить скорость пули V после вылета из шара если масса пули m.Трением качения пренебречь
1)Найдем, какое кол-во теплоты нужно для того, чтобы нагреть вещество от данной в задаче температуры до температуры кипения:
Q1 = cm (t2-t1), где с - удельная теплоёмкость вещества m - масса данного тебе вещества
(t2-t1) = 280 разность температур 2)Найдем, какое кол-во теплоты нужно для того, чтобы выпарить данное кол-во вещества:
Q2=Lm, где L - удельная теплота парообразования m - масса данного тебе вещества
3) Qобщее=Q1 + Q2
Удельная теплоемкость, Дж/кг °С Спирт 2500 Удельная теплота парообразования, МДж/кг ( L) Спирт 0,9
Qоб= cm (t2-t1)+ Lm=m( c (t2-t1)+ L) = 0,2 кг(2500 Дж/кг °С*280 + 0,9* 10⁶ Дж/кг)= = 194000Дж =194кДж ( 200 г=0,2 кг М=мега= 10⁶ или 1 000 000 ) или на фото
J1 = (m/2)*L^2/3 (табличное значение)
момент инерции всего изогнутого стержня состоит из суммы 2 частей J = J1*2 = m*L^2/3
центр масс стержня массы m/2 длины L расположен на расстоянии L/2 от точки подвеса
центр масс всего изогнутого стержня массы m расположен в центре отрезка соединяющем половинки и находится на расстоянии
r=L/2*1/корень(2) от точки подвеса
при малом отклонении системы из равновесия на угол фи возникает возвращающий момент сил
M = -mg*r*sin( фи ) ~ - m*g*r*фи = - m*g*фи*L/2*1/корень(2)
уравнение движения твердого тела около оси вращения
J*фи`` = M
подставляем J и М
m*L^2/3*фи`` = - m*g*фи*L/2*1/корень(2)
фи`` = - фи*3*g/(L*2*корень(2))=- - фи*w^2 - уравнение колебаний с угловой частотой w
w^2=3*g/(L*корень(8))
w = корень(3*g/(L*корень(8))) - это ответ
для школьного уровня достаточно было получить расстояние от точки подвеса до центра масс r=L/2*1/корень(2) = L/корень(8)
и подставить в формулу, которая неверна для массивного стержня но верна для математического маятника (точечный груз на невесомой нерастяжимой нити)
w1 = корень(g/r) =корень(g*корень(8)/L) - этот ответ получен в рамках знаний школьной программы, но он неверный )))