При гидравлическом испытании трубопровода длиной L=1000 м и диаметром d=100 мм давление поднималось от р1=1 Мпа до р2=1,5 МПа. Определить объем жидкости ΔV, который был дополнительно закачан в водопровод. Коэффициент объемного сжатия βр=4,75·10-10 1/Па.
С решением )

Через t=0,5 c сила впервые достигнет значения F=0,5 Н.

Объяснение:

Тело массой 250 г совершает гармонические колебания на пружине в соответствии с законом х=3,6 sin((п/3)·t), где все величины выражены в единицах СИ. Через какое время сила впервые достигнет 0,5 Н? (Число π принять равным √(10)).

Дано:

m = 250 г = 0,250 кг

x(t) = 3,6·sin ( (π/3)·t)   (м)

F = 0,5 Н

t - ?

Уравнение колебаний:

x(t) = A·sin(ω·t)

тогда:

A = 3,6 м - амплитуда колебаний

ω = π/3 - циклическая частота

Скорость колеблющейся точки - первая производная от координаты:

v(t) = x' = ω·A·cos (ω·t)

Ускорение колеблющейся точки - первая производная от скорости:

a(t) = v' = - ω²·A·sin (ω·t)

Модуль силы :

F(t) = m·a

F(t) = m·ω²·A·sin (ω·t)

0,5 = 0,250·(π/3)²·3,6·sin ((π/3)·t)

0,5 = 0,250·(π/3)²·3,6·sin ((π/3)·t)

0,5 = 1·sin ((π/3)·t)

sin ((π/3)·t) = 0,5

(π/3)·t = (π/6)

t = 0,5 с

Разрыв снаряда произойдет на высоте 5 м: h=v²/2g=100/20= 5  м при этом скорость разорвавшегося снаряда в этой точке будет равна 0. следовательно, по закону сохранения импульса суммарный импульс осколков после взаимодействия должен остаться равным 0. снаряд массой 2m   в момент падения будет иметь импульс 40m, точно такой же импульс, но направленный вертикально вверх будет иметь снаряд массой m. значит у него будет скорость направлена вверх и равна 40 м/с. он наберет высоту  h=v²/2g=1600/20= 80  м.осколок меньшей массы поднимется на высоту 80 м от точки разрыва снаряда или на 85 относительно земли