В дно водоёма вбита свая длиной = 1,07 м. Свая возвышается над поверхностью воды на ℎ= 0,32 м. Угол между горизонтом и лучами солнца, падающими на поверхность воды, равен ϕ = 30°. Определи длину тени от сваи на дне водоёма, если показатель преломления воды равен = 1,5‾‾‾√.
1. Глубина водоёма равна = м. (Округли до сотых).
2. Угол падения светового луча на поверхность воды равен α = °.
3. Угол преломления равен β = °.
4. Длина тени равна =+= м. (Округли до сотых).
S=4 м²
d=30 см 0,3 м
p(сосны)=500 кг/м3
р(воды)=1000 кг/м3
g=10 м/с²
Р(груза)=? кг
Решение
На тело в жидкости действует сила тяжести:
Fтяж.=m*g, где
m - масса, кг;
g - ускорение свободного падения, м/с².
m=V*p(сосны),
где V - объём, м³
Найдём объём плота: V=S*d=4*0,3=1,2 м³
Найдём массу: m=V*p(сосны)=1,2*500=600 (кг)
Сила тяжести равна: Fтяж.=m*g=600*10=6000 Н
Выталкивающая сила (сила Архимеда), действующая на тело, погруженное в жидкость, равна:
Fа=р(воды)*g*V=1000*10*1,2=12000 Н
Максимальный вес груза равен:
Р=Fa-Fтяж.=12000-6000=6000 Н=600 кг (Р=mg; m=P:g)
ответ: максимальная масса груза равна 600 кг
Её можно определить по количеству энергии, которое он забрал у 1,5 литров воды за 20 минут работы.
Вода потеряла энергию Q=C*m*dT, где C - удельная теплоёмкость воды, m - масса воды, dT - разница температур (начальная минус конечная)
Мощность равна P=Q/t, где t - время охлаждения 20 мин (в секундах!)
Значит за оставшиеся 60 минут (в секундах) холодильник заберёт энергию E=P*60*60=3600*P.
На остывание до нуля из этого количества потратится энергия Q2=C*m*(4-0)=4C*m, остальное пойдёт на образование льда.
Q3=E-Q2=A*M, где A - энергия кристализации (теплота плавления) льда - смотри в справочнике, M - масса льда.
Отсюда находим массу льда:
M=(E-Q2)/A;
M=(3600*P-4C*m)/A;
M=(3600*C*m*dT/t - 4C*m)/A;
M=C*m*(3600*dT/t - 4)/A;
M=C*m*(3600*(16-4)/1200 - 4)/A;
M=32*C*m*/A