Решение: На тело, плавающее в жидкости, действуют 2 силы: сила тяжести (направлена вниз) и сила Архимеда (направлена вверх).
1) Сила тяжести определяется как произведение массы тела на ускорение свободного падения (это второй закон Ньютона): . В свою очередь, масса тела равна произведению объема тела на его плотность : Таким образом, сила тяжести определяется так
2) Сила Архимеда - это выталкивающая сила, действующая на тело, погруженное в жидкость. Она определяется так , где - это плотность жидкости, - объем части тела, погруженной в жидкость.
Наконец, приравняем эти силы или .
Таким образом, мы можем определить плотность тела , зная плотность жидкости и отношение объема погруженной в жидкости части тела к объему тела : Определив плотность керосина из справочника посчитаем плотность вещества тела: кг/м³.
В начальный момент времени – горизонтальная составляющая импульса всей системы равна нолю. Горизонтальных сил нет, а значит, горизонтальная составляющая импульса всей системы будет оставаться равной нулю и дальше.
А значит, в любой момент времени: изменение модуля горизонтальной составляющей импульса клина будет равно изменению модуля горизонтальной составляющей импульса тела:
M∆V = m∆v – где ∆V и ∆v – изменения модулей скорости клина и тела соответственно;
И вообще, стало быть:
MV = mv ;
А в любой момент времени t за небольшое его приращение ∆t:
MV∆t = mv∆t ;
M∆S = m∆s ;
И вообще, стало быть:
MS = ms – где S и s – пройденные клином и телом пути соответственно;
s = S M/m ;
S + s = L, где L полная протяжённость по горизонтали наклонной стороны клина, по которой соскальзывает тело;
Поскольку клин имеет угол 45°, то его высота равна h = L .
Найти:
Решение:
На тело, плавающее в жидкости, действуют 2 силы: сила тяжести (направлена вниз) и сила Архимеда (направлена вверх).
1) Сила тяжести
В свою очередь, масса тела равна произведению объема тела
Таким образом, сила тяжести определяется так
2) Сила Архимеда
где
Наконец, приравняем эти силы
или
Таким образом, мы можем определить плотность тела
Определив плотность керосина из справочника посчитаем плотность вещества тела:
ответ: 600 кг/м³.
А значит, в любой момент времени: изменение модуля горизонтальной составляющей импульса клина будет равно изменению модуля горизонтальной составляющей импульса тела:
M∆V = m∆v – где ∆V и ∆v – изменения модулей скорости клина и тела соответственно;
И вообще, стало быть:
MV = mv ;
А в любой момент времени t за небольшое его приращение ∆t:
MV∆t = mv∆t ;
M∆S = m∆s ;
И вообще, стало быть:
MS = ms – где S и s – пройденные клином и телом пути соответственно;
s = S M/m ;
S + s = L, где L полная протяжённость по горизонтали наклонной стороны клина, по которой соскальзывает тело;
Поскольку клин имеет угол 45°, то его высота равна h = L .
h = S + s ;
h = S + S M/m ;
h = S ( 1 + M/m ) ;
S = h/[1+M/m] ;
S = h/[1+M/m] ≈ 0.5/[1+0.8/2] ≈ 5/14 ≈ 0.36 м ;
ОТВЕТ : S = h/[1+M/m] ≈ 36 см .