На яку максимальну глибину можна занурити у воду точкове джерело світла, щоб квадратний пліт із стороною 4м не пропускав світла в простір над поверхнею води? Центр плота міститься над джерелом світла.
Алюминиевый кубик опустили сначала в воду, а затем в керосин. Сравните значения выталкивающей силы, действующей на кубик в воде F1 и в керосине F2.
1) F1 = F2
2) F1 = 0,8F2
3) F1 = 1,25F2
4) соотношение сил зависит от внешнего давления
Решение.
При опускании алюминиевого кубика в воду на него действует выталкивающая сила Архимеда, равная , где кг/м3 – плотность воды; V – объем погруженного в воду тела. Так как в опытах погружают в жидкости одно и то же тело – алюминиевый кубик, то величина объема V остается неизменной. Но плотность жидкости во втором случае (плотность керосина) кг/м3 меньше, чем плотность воды. Следовательно, в соответствии с формулой, сила Архимеда в случае воды выше, чем в случае керосина в
d = V0 t => V0 = d / t.
по вертикали пучок движется по параболе под действием Кулоновской силы, которая равна по 2 закону Ньютона ma (пренебрегаем силой тяжести):
F = Ma,
E Q = Ma,
a = E Q / M.
при этом заряд Q пучка электронов равен Q = q * n, где q - заряд одного электрона, n - количество электронов
масса пучка электронов равна M = m * n, где m - масса одного электрона, n - число электронов
Тогда: a = E q / m.
по оси OY пучок электронов проходит расстояние, равное (начальная скорость в проекции на ось OY равна нулю, т.к. они перпендикулярны):
S = a t^2 / 2, где S - нам известно, 1 мм
S = E q t^2 / 2. Тогда
t = sqrt(2 S m / E q).
вернемся к движению относительно оси ОХ:
V0 = d / t = d / sqrt(2 S m / E q).
V0 = 5*10^-2 / sqrt(2 * 10^-3 * 9,1*10^-31 / 15*10^3 * 1,6*10^-19),
V0 = 5*10^-2 / sqrt(18,2*10^-34 / 24*10^-16),
V0 = 5*10^-2 / 8,706*10^-10,
V0 = 0,574*10^8 м/с
Алюминиевый кубик опустили сначала в воду, а затем в керосин. Сравните значения выталкивающей силы, действующей на кубик в воде F1 и в керосине F2.
1) F1 = F2
2) F1 = 0,8F2
3) F1 = 1,25F2
4) соотношение сил зависит от внешнего давления
Решение.
При опускании алюминиевого кубика в воду на него действует выталкивающая сила Архимеда, равная , где кг/м3 – плотность воды; V – объем погруженного в воду тела. Так как в опытах погружают в жидкости одно и то же тело – алюминиевый кубик, то величина объема V остается неизменной. Но плотность жидкости во втором случае (плотность керосина) кг/м3 меньше, чем плотность воды. Следовательно, в соответствии с формулой, сила Архимеда в случае воды выше, чем в случае керосина в
раз,
то есть F1=1,25F2.
ответ: 3.