Примем внутренний объем кружки (Vк) Примем объем металла из которого сделана кружка (Vмк) Примем объем воды в ведре (Vв) Примем площадь основания ведра (S)
Высота уровня воды в ведре без кружки (Н₁) Н₁ = (Vв/S) Высота уровня воды в ведре с плавающей кружкой (Н₂) Н₂ = Н₁ + (Vк+Vмк)/S = (Vв/S) + (Vк+Vмк)/S = (Vв+Vк+Vмк)/S Высота уровня воды в ведре с утонувшей кружкой (Н₃) Н₃ = Н₂ - (Vк/S) = (Vв+Vк+Vмк)/S - (Vк/S) = (Vв+Vк+Vмк-Vк)/S = = (Vв+Vмк)/S Изменение высоты уровня воды в ведре с утонувшей кружкой (Н₃) по сравнению с высотой уровня воды в ведре с плавающей кружкой (Н₂) ΔН = Н₃ - Н₂ = (Vв+Vмк)/S - (Vв+Vк+Vмк)/S = -(Vк/S) ответ. Уровень воды в ведре понизится на высоту, определяемую из выражения (Vк/S) - отношения внутреннего объема кружки (Vк) к площади основания ведра (S)
Горизонтальная составляющая полной скорости шарика остается неизменной и равной V0. А вертикальная составляющая будет возрастать. Т.е. движение шарика по вертикали будет равноускоренным. Время полета в горизонтальном направлении будет равно времени полета (падения) по вертикали. Время полета по горизонтали t =S/V0 = 2,5h/V0. Время падения найдем из формулы h = g*t^2/2. Отсюда t = (2h/g)^1/2. Таким образом, имеем 2,5h/V0 = (2h/g)^1/2. Или 6,25* h²/V0² = 2h/g. Или 6,25h/V0² = 2/g. Отсюда h = 2*V0²/6,25g = 2*30²/62,5 = 28,8 м. S = 2,5h = 2,5 *28,8 = 72 м
Примем объем металла из которого сделана кружка (Vмк)
Примем объем воды в ведре (Vв)
Примем площадь основания ведра (S)
Высота уровня воды в ведре без кружки (Н₁)
Н₁ = (Vв/S)
Высота уровня воды в ведре с плавающей кружкой (Н₂)
Н₂ = Н₁ + (Vк+Vмк)/S = (Vв/S) + (Vк+Vмк)/S = (Vв+Vк+Vмк)/S
Высота уровня воды в ведре с утонувшей кружкой (Н₃)
Н₃ = Н₂ - (Vк/S) = (Vв+Vк+Vмк)/S - (Vк/S) = (Vв+Vк+Vмк-Vк)/S =
= (Vв+Vмк)/S
Изменение высоты уровня воды в ведре с утонувшей кружкой (Н₃) по сравнению с высотой уровня воды в ведре с плавающей кружкой (Н₂)
ΔН = Н₃ - Н₂ = (Vв+Vмк)/S - (Vв+Vк+Vмк)/S = -(Vк/S)
ответ. Уровень воды в ведре понизится на высоту, определяемую из выражения (Vк/S) - отношения внутреннего объема кружки (Vк) к площади основания ведра (S)
Время полета по горизонтали t =S/V0 = 2,5h/V0.
Время падения найдем из формулы h = g*t^2/2. Отсюда t = (2h/g)^1/2.
Таким образом, имеем 2,5h/V0 = (2h/g)^1/2. Или 6,25* h²/V0² = 2h/g. Или 6,25h/V0² = 2/g. Отсюда h = 2*V0²/6,25g = 2*30²/62,5 = 28,8 м.
S = 2,5h = 2,5 *28,8 = 72 м