Объяснение:
Чи знаєте ви, що чайник, кавник, лійка – це не кухонні або городні приналежності, але ще і наочний побутовий приклад сполучених посудин.
Якщо ви згадаєте тему «сполучені посудини» з курсу фізики за сьомий клас, то зрозумієте, що окремі частини наведених вище ємностей, мають з’єднання, заповнені (або легко заповнювані) водою. А саме такі судини, що мають загальні, що з’єднують їх частини, наповнені рідиною, і називають сполученими. І якщо ви придивіться уважніше, то побачите, що рівень води в носику чайника або лійки завжди знаходиться на тому ж рівні, що і рівень води в основному відділенні. І якщо нахиляти чайник у різні сторони, то видно, як заспокоївшись, рівні води стають однаковими як у самому чайнику, так і в носику. Саме в цьому і полягає принцип сполучених посудин. І саме він допомагає нам виливати потрібну кількість води невеликою цівкою через носик чайника або лійки. У випадку з відром, наприклад, виливати тонкою цівкою було б набагато складніше.
Закон сполучених посудин у фізиці
Отже, закон сполучених посудин говорить:Причому, не має значення форма і розмір перетину судин. Це чітко видно на прикладі того ж чайника з носиком. Пояснюється цей закон досить Рідина спочиває, значить, тиск в обох судинах на однаковому рівні буде однаково. Щільність у рідини також однакова, так як рідина одна і та ж, значить і висоти рівнів рідини будуть однаковими. Якщо ми додамо рідину в одну із судин або змінимо його рівень, то тиск у ньому зміниться, і рідина буде перетікати в іншу посудину аж до моменту, поки сила тиску не зрівняється. Якщо ж ми наллємо в судини різні рідини з різною щільністю, наприклад, воду та олію, то рівні будуть відрізнятися. Причому, висота рідини з більшою щільністю буде менше висоти стовпа з меншою щільністю.
Не совсем ясно, зачем даётся значение массы. Есть формула для циклической частоты:
ω = √(k/m) - циклическая частота равна корню из отношения коэффициента пропорциональности возвращающей силы к массе тела.
В уравнении из задачи циклическая частота равна π. Вот общий вид уравнения гармонических колебаний:
x = x_max*cos(ωt + φ₀), где φ₀ - начальная фаза колебаний
x = 0,2*cos(πt + π/4) => ω = π
И если выразить коэффициент пропорциональности k, то при подстановке выражения циклической частоты в уравнение произойдёт сокращение величин и останется просто π. Ну то есть ничего не изменится. Поэтому непонятно, зачем нужна масса. Может, просто отвлекают таким образом.
Скорость - это первая производная координаты:
x = 0,2*cos(πt + π/4) => x' = υ = (0,2*cos(πt + π/4))' = 0,2'*cos(πt + π/4) + 0,2*(cos(πt + π/4))' = 0,2*(-sin(πt + π/4))*(πt + π/4)' = 0,2*(-sin(πt + π/4))*((πt)' + (π/4)') = 0,2*(-sin(πt + π/4))*(π't + πt') = 0,2*(-sin(πt + π/4))*π = -0,2π*sin(πt + π/4)
Вторая производная координаты (или производная скорости) - это ускорение:
x'' = υ' = а = (-0,2π*sin(πt + π/4))' = -0,2π²*cos(πt + π/4)
