Шарик, подвешенный к потолку на длинной нерастяжимой нити, совершает колебания, поднимаясь над положением равновесия на максимальную высоту 20 см. Найти максимальную скорость шарика в процессе колебаний.
Зако́н Архиме́да: на тело, погружённое [1] в жидкость (или газ) , действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной этим телом жидкости (или газа) (называемая силой Архимеда) FA = ρgV, где ρ — плотность жидкости (газа) , g — ускорение свободного падения, а V — объём погружённого тела (или часть объёма тела, находящаяся ниже поверхности) . Если тело плавает на поверхности или равномерно движется вверх или вниз, то выталкивающая сила (называемая также архимедовой силой) равна по модулю (и противоположна по направлению) силе тяжести, действовавшей на вытесненный телом объём жидкости (газа) , и приложена к центру тяжести этого объёма. Тело плавает, если сила Архимеда уравновешивает силу тяжести тела. Следует заметить, что тело должно быть полностью окружено жидкостью (либо пересекаться с поверхностью жидкости) . Так, например, закон Архимеда нельзя применить к кубику, который лежит на дне резервуара, герметично касаясь дна.
Объяснение:
1) Работа двигателя рассчитывается по формуле:
A = F × S
Выразим силу из формулы :
F = A / S
Так как тело двигается равномерно, то из этого следует, что сила сопротивления = силе тяги двигателя.
F = F сопротивления
Если равны левые части, то равны и правые :
A / S = F сопротивления
Подставим значения в формулу (СИ) :
F = 800 * 10³ Дж / 3000 м = 266,7 Н
2) Мощность рассчитывается по формуле:
P = A/t
Подставим значение в формулу (СИ) :
P = 800 × 10³ Дж / 180 с = 4444,5 Вт
ответ: Сила сопротивления = 266,7 Н, а мощность равна 4444,5 Вт