В сообщающихся сосудах находилась ртуть. В правое колено налили слой керосина высотой 17 см. Какой высоты столб воды следует налить в левое колено, чтобы ртуть установилась на одинаковом уровне? Плотность воды - 1000 кг/м³, плотность ртути - 13,6 г/см³, плотность керосина - 800 кг/м³

ответ:

объяснение:

на основании закона сохранения и превращения энергии составим уравнение:

wк1+wp1=wk2+wp2, где wк1, wp1 -кинетическая и потенциальная энергия шарика, находящегося на высоте h на наклонной плоско­сти; wк2, wp2 - кинетическая и потенциальная энергия шарика у основания наклонной плоскости.

нулевой уровень потенциальной энергии совместим с основанием наклонной плоскости. тогда

wp1 = mgh+q1*q2/4*pi*e0*h

wk1 = 0

второе слагаемое в выражении для wpl представляет собой потенциальную энергию, обусловленную взаимным расположением зарядов q1 и q2. пусть υ — скорость ша­рика у основания наклонной плоскости. тогда

wk2=m*v^2/2.

в это время расстояние между , как видно из рисунка, равно h/tgα. поэтому

wp2 = q1*q2*tga/4*pi*e0*h

с учетом этих значений энергии уравнение первое примет вид:

mgh+q1*q2/4*pi*e0*h = m*v^2/2 + q1*q2*tga/4*pi*e0*h

отсюда найдем скорость:

v = √2h+q1*q2*tga/2*pi*m*e0*h(1-tga)

Взависимости от того, куда повернуть зеркало. можно повернуть так, что нормаль в точке падения луча приблизится к лучу, тогда угол падения уменьшится на 10 градусов и станет равным 20 градусов, искомый угол равен удвоенному углу падения, в этом случае 40 градусов. если зеркало отклонить в противоположную сторону, то угол падения увеличится на 10 градусов и станет равным 40 градусов, а искомый угол между и отраженными лучами будет равен 80 град. а еще возможна ситуация, когда при повороте зеркала нормаль не остается в плоскости, образованной первоначальными и отраженным лучами, и там вообще бесконечное число 1/2