Рассмотрим условия вращения относительно мгновенной оси вращения, проходящей через точку О согласно закона вращательного движения, аналогичного 2 закону ньютона w`*J=M w` - угловое ускорение относительно оси J - момент инерции тела относительно оси M - сумма моментов внешних сил относительно оси w`=a/r по теореме Гюйгенса — Штейнера J=mr^2+mr^2 = 2mr^2 - для тонкого кольца (обруча) J=mr^2+mr^2/2= 3mr^2/2- для сплошного однородного диска M=mg*sin(alpha)*r *************** для кольца a/r* 2mr^2=mg*sin(alpha)*r a=g*sin(alpha)/2=g/4~2,45м/с^2 - это ответ для кольца *************** для сплошного однородного диска a/r* 3mr^2/2=mg*sin(alpha)*r a=2*g*sin(alpha)/3 =g/3~3,26 м/с^2- это ответ для диска
Р = 20 кН = 20000 Н. ρл = 900 кг/м^3. ρв = 1000 кг/м^3. Vнад водой - ? Fарх - ? На льдину действуют две силы: сила тяжести m * g, вертикально вниз, и выталкивающая сила Архимеда Fарх, вертикально вверх. Так как льдина плавает то эти силы равны между собой: m*g = Fарх. Вес тела Р равен силе тяжести m*g. Р = m *g. Fарх = 20000 Н. Массу тела m распишем через плотность льда ρл и объем тела V: m = ρл * V. m *g = ρл * V *g. Выталкивающая сила Архимеда определяется формулой: Fарх = ρв *g* Vпог. Где ρв - плотность жидкости, в которое погружено тело, g - ускорение свободного падения, Vпог - объем погруженной части тела в жидкость. ρл * V *g = ρв *g* Vпог. ρл * V = ρв * Vпог. Vпог / V = ρл / ρв. Vпог / V = 900 кг/м^3 / 1000 кг/м^3 = 0,9. Под водой находится 9/10 частей или 90 % всего объема льдины. Vпог = 0,9 * V. Vнад водой = V - Vпог = V - 0,9 * V = 0,1 * V. ответ: на поверхности находится 1/10 или 10 % льдины.
согласно закона вращательного движения, аналогичного 2 закону ньютона
w`*J=M
w` - угловое ускорение относительно оси
J - момент инерции тела относительно оси
M - сумма моментов внешних сил относительно оси
w`=a/r
по теореме Гюйгенса — Штейнера
J=mr^2+mr^2 = 2mr^2 - для тонкого кольца (обруча)
J=mr^2+mr^2/2= 3mr^2/2- для сплошного однородного диска
M=mg*sin(alpha)*r
***************
для кольца
a/r* 2mr^2=mg*sin(alpha)*r
a=g*sin(alpha)/2=g/4~2,45м/с^2 - это ответ для кольца
***************
для сплошного однородного диска
a/r* 3mr^2/2=mg*sin(alpha)*r
a=2*g*sin(alpha)/3 =g/3~3,26 м/с^2- это ответ для диска
ρл = 900 кг/м^3.
ρв = 1000 кг/м^3.
Vнад водой - ?
Fарх - ?
На льдину действуют две силы: сила тяжести m * g, вертикально вниз, и выталкивающая сила Архимеда Fарх, вертикально вверх. Так как льдина плавает то эти силы равны между собой: m*g = Fарх.
Вес тела Р равен силе тяжести m*g.
Р = m *g.
Fарх = 20000 Н.
Массу тела m распишем через плотность льда ρл и объем тела V: m = ρл * V.
m *g = ρл * V *g.
Выталкивающая сила Архимеда определяется формулой: Fарх = ρв *g* Vпог. Где ρв - плотность жидкости, в которое погружено тело, g - ускорение свободного падения, Vпог - объем погруженной части тела в жидкость.
ρл * V *g = ρв *g* Vпог.
ρл * V = ρв * Vпог.
Vпог / V = ρл / ρв.
Vпог / V = 900 кг/м^3 / 1000 кг/м^3 = 0,9.
Под водой находится 9/10 частей или 90 % всего объема льдины.
Vпог = 0,9 * V.
Vнад водой = V - Vпог = V - 0,9 * V = 0,1 * V.
ответ: на поверхности находится 1/10 или 10 % льдины.