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 .
кг/м³ -- плотность керосина
Найти:
-- плотность вещества тела
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.
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 .