Задача. В одной трубке сообщающихся сосудов высота столба воды 272 см. Какой должна быть высота столба ртути во второй трубке, чтобы равновесие не нарушилось

Показать ответ

Ответ:

школьник228253

31.03.2023 04:09

Cкорость тела на высоте 1,95 м равна 5 м/с

Объяснение:

v₀ = 8 м/с

α = 60°

h₁ = 1.95 м

g = 10 м/с²

-------------------------

v₁ - ? - cкорость на высоте h₁

---------------------------------------

1. Решение кинематическим

Проекция начальной скорости на горизонталь (ось х)

$v_{0x} = v\cdot cos \alpha = 8 \cdot 0.5 = 4~(m/c)$

Проекция начальной скорости на вертикаль (ось у)

$v_{0x} = v\cdot sin \alpha = 8 \cdot 0.5\sqrt{3} = 4\sqrt{3}~(m/c)$

Вертикальная координата у₁ = h₁ = 1.95 м

$y_1 = v_{0y}\cdot t_1 -0.5gt_1^2$

Найдём время t₁, за которое тело достигнет высоты h₁

1,95 = 4√3 · t₁ - 5t₁²

1,95 = 39/20

Решим уравнение

$5t_1^2- 4\sqrt{3}\cdot t_1 +\dfrac{39}{20} = 0$

100t₁² - 80√3 · t₁ + 39 = 0

D = 19 200 - 400 · 39 = 3 600 = 60²

$t_{11} = \dfrac{80\sqrt{3} - 60 }{200} \approx 0.3928~(c)$

$t_{12} = \dfrac{80\sqrt{3} + 60 }{200} \approx 0.9928~(c)$

Вертикальная составляющая скорости $v_{1y}$ в момент времени t₁₁

$v_{1y} = v_{0y} - gt_{11} = 4\sqrt{3} - 10 \cdot 0.3928 = 3~(m/c)$

Горизонтальная составляющая скорости $v_{1x}$ в момент времени t₁₁

$v_{1x} = v_{0x} = 4~(m/c)$

Скорость тела v в момент времени t₁₁

$v_{1} = \sqrt{v_{1x}^2 + v_{1y}^2} = \sqrt{4^2 + 3^2} = 5 ~(m/c)$

2. Решение через закон сохранения энергии

В начальный момент времени полная энергия Е тела равна его кинетической энергии Ек₀

Е₀ = Ек₀ = 0,5 mv₀² = 0.5m · 8² = 32m

При достижении высоты h₁ = 1.95 м потенциальная энергия тела

Еп₁ = mgh₁ = m · 10 · 1.95 = 19.5 m

Полная энергия тела на высоте h₁ равна

Е₁ = Еп₁ + Ек₁

По закону сохранения энергии

Е₁ = Е₀

Е₀ = Еп₁ + Ек₁

Откуда

Ек₁ = Е₀ - Еп₁ = 32m - 19.5m = 12.5m

Кинетическая энергия тела на высоте h₁ вычисляется по формуле

Ек₁ = 0,5mv₁²

12,5m = 0.5mv₁²

Откуда

$v_1 = \sqrt{25} = 5~(m/c)$

0,0(0 оценок)

Ответ:

oksa4va

03.07.2022 05:08

Проведешь сам, а я расскажу что надо делать:
Для проведения эксперимента нам понадобится брусок с разными гранями(чтобы высота не была равна ширине), динамометр, нить и какая-либо гладкая поверхность(гладкая - в смысле без ям и бугром, подойдет стол)
Также забыл - в бруске должен быть крюк, или что-нибудь другое за что зацепим нить.
Сначала закрепим брусок на грани с большей площадью и, прикрепив к нему нить с динамометром, будем "тащить" его по столу, желательно равномерно(даже обязательно, потому что только при равномерном движении сила упругости пружины динамометра будет равна силе трения). Запишем показания динамометра в таблицу(или на листик)
Затем перевернем брусок на грань с меньшей площадью и проделаем то же самое. Также запишем показания в таблицу. Исходя из показаний получим, что от площади поверхности сила трения не зависит. Показания могут немного колебаться, т.к. стол может быть слегка неровным, тело может двигаться с небольшим ускорением, т.к. идеально равномерного движения практически невозможно добиться.

0,0(0 оценок)

Популярные вопросы: Физика