Плот изготовлен из 10 сухих еловых балок. Объём каждой балки равен 0,6 м3. Плотность древесины — 400кг/м3. Плотность воды — 1000кг/м3. Принять g≈10м/с2.
1. Чему равен объём плота? V= м3
2. Сколько весит плот? P= Н
3. Чему равна архимедова сила, действующая на плот, если он полностью погружён в воду?
FA = Н
4. Груз какого максимального веса можно погрузить на плот, чтобы тот не затонул?
P= Н
5. Какая максимально допустимая масса груза?
m= кг
v₁ = 600 м/с
m₂ = 10 т = 10⁴ кг
v₂ = 10 м/с
v' - ?
U - ?
Используем закон сохранения импульса
m₁*v₁ - m₂*v₂ = (m₁ + m₂) * v'
перед m₂v₂ ставим "-", движение навстречу
v' = (m₁*v₁ - m₂*v₂) / (m₁ + m₂)
v' = (50 кг * 600 м/с - 10⁴ кг * 10 м/с) / (10⁴ кг + 50 кг) ≈ - 7,0 м/с
минус показывает, что платформа не изменила направление движения, а лишь уменьшилась ее скорость.
Запишем закон сохранения энергии
m₁v₁²/2 + m₂v₂²/2 = (m₁+m₂)v'²/2 + U
часть механической энергии перешла во внутреннюю (U)
U = m₁v₁²/2 + m₂v₂²/2 - (m₁+m₂)v'²/2
U = 5 кг*(600 м/с)²/2 + 10⁴ кг*(10 м/с)²/2 - (5 кг + 10⁴ кг)*(7,0 м/с)²/2 =
900000 Дж + 500000 Дж - 246225 Дж ≈ 1,15*10⁶ Дж = 1,15 МДж