Изменение скорости равняется площадь фигуры, отмеченной на приведённом графике. Для всех видов движения было установлено, что площадь под графиком зависимости ускорения от времени является мерой изменения скорости.
Сначала найдём Архимедову силу, действующую на груз Fарх = ro_воды * g * V = 1030 * 10 * 250 = 2575000 Н
Эту силу нужно уравновесить весом нефти, весом оболочки, и весом груза. F арх = (m_нефти + м_оболочки + м_груза) * g по ходу заметим, что м_нефти = ro_нефти * V отсюда м_груза = Fарх / g - ro_нефти * V - m_оболочки м_груза = 2575000 / g - 800 * 250 - 4000 = 53500 кг.
Такой у меня получился ответ, если принять плотности воды 1030 и нефти 800, как написал выше. Если плотности принять другие, то ответ нужно пересчитать по этим же формулам
Давай рассуждать логически. По ходу, 180 км/ч = 50 м/с, сразу переведёмся, чтобы не смущаться.
Груз в момент выпадения, и на всём протяжении полёта до земли сохраняет постоянную горизонтальную составляющую скорости. Назовём её Vx. Она всегда равна той самой начальной 50 м/с, потому что нет сил, действующих на изменение горизонтальной составляющей.
А вот вертикальная составляющая скорости будет постоянно увеличиваться от 0 и далее под действием силы тяжести. Назовём её Vy.
Что будет в момент, когда траектория станет идти под углом 60 градусов к горизонту? Это значит, что Vy / Vx = tg (60). Значит в этот, нас интересующий момент будет выполнено условие Vy = Vx * tg(60). Посчитаем сразу эту цифру - Vy = 50 * tg(60) = 50 * 1,732 = 86,6 м/с.
Ура! Теперь осталось узнать на какой высоте вертикальная скорость Vy станет равна найденному значению. Для этого используем формулу "без времени" S = v^2 / (2 * g) = 86,6 ^ 2 / ( 2 * 10 ) = 375 м.
Внимание! Это не высота над землёй, а высота, которую пролетел груз до нашей точки. Значит высота Н над землёй будет H = 500 - S = 500 - 375 = 125 м.
Fарх = ro_воды * g * V = 1030 * 10 * 250 = 2575000 Н
Эту силу нужно уравновесить весом нефти, весом оболочки, и весом груза.
F арх = (m_нефти + м_оболочки + м_груза) * g
по ходу заметим, что м_нефти = ro_нефти * V
отсюда м_груза = Fарх / g - ro_нефти * V - m_оболочки
м_груза = 2575000 / g - 800 * 250 - 4000 = 53500 кг.
Такой у меня получился ответ, если принять плотности воды 1030 и нефти 800, как написал выше. Если плотности принять другие, то ответ нужно пересчитать по этим же формулам
Груз в момент выпадения, и на всём протяжении полёта до земли сохраняет постоянную горизонтальную составляющую скорости. Назовём её Vx. Она всегда равна той самой начальной 50 м/с, потому что нет сил, действующих на изменение горизонтальной составляющей.
А вот вертикальная составляющая скорости будет постоянно увеличиваться от 0 и далее под действием силы тяжести. Назовём её Vy.
Что будет в момент, когда траектория станет идти под углом 60 градусов к горизонту? Это значит, что Vy / Vx = tg (60). Значит в этот, нас интересующий момент будет выполнено условие Vy = Vx * tg(60). Посчитаем сразу эту цифру - Vy = 50 * tg(60) = 50 * 1,732 = 86,6 м/с.
Ура! Теперь осталось узнать на какой высоте вертикальная скорость Vy станет равна найденному значению. Для этого используем формулу "без времени" S = v^2 / (2 * g) = 86,6 ^ 2 / ( 2 * 10 ) = 375 м.
Внимание! Это не высота над землёй, а высота, которую пролетел груз до нашей точки. Значит высота Н над землёй будет H = 500 - S = 500 - 375 = 125 м.
Это и есть ответ, как я думаю.