Дано:
m=5 кг
Pч=7800 кг/м³
Pв=1000 кг/м³
Найти:
Vп-?
Итак, шар из чугуна плавает на поверхности, значит сила тяжести, тянущая шар ко дну уравновешивается архимедовой силой, выталкивающей шар: Fт=Fa.
Выражаем Fт=m*g и Fa=Pв*g*(V/2), где V - полный объём шара (делим, т.к. в воду погружается только половина шара, она и выталкивается водой с силой равной силе тяжести, что обеспечивает плавание шара).
Подставляем всё в общую формулу условия плавания тела(Fa=Fт):
Pв*g*(V/2)=m*g
Общий объём шара выражаем через объём полости внутри его и объём чугуна, окружающего полость:
V=Vп+Vч, где Vч=m/Pч (выразили объём чугуна всего шара)
Соберём итоговую формулу:
Pв*g*((Vп+ m/Pч)/2)=m*g;
Pв*((Vп+m/Pч)/2)=m (сократили обе части на g);
Vп=2*m/Pв-m/Pч (выразили Vп из предыдущей формулы);
Vп=2 * 5кг / 1000кг/м³ - 5кг / 7800кг/м³ ≈ 0,00936 м³
Vп = 9,36*10^-3 м³
Дано
m1=10000 кг
m2=20000 кг
V1=12 м/с
V2=6 м/с
Fтр=0,05P
S - ?
Решение
По закону сохранения импульса импульс до сцепки после равны
m1*V1+m2*V2 = (m1+m2)*V
Тогда скорость после сцепки равна
V=(m1*V1+m2*V2)/(m1+m2)= (10000*12+20000*6)/(10000+20000)=8 [м/с]
Два сцепленных вагона обладают кинетической энергией, которая при полной остановке равна работе силы трения. Значит
Eк=Атр
(m1+m2)*V^2/2=Fтр*S=0,05*P*S=0,05*(m1+m2)*g*S
Тогда путь до полной остановки находим
S=(m1+m2)*V^2/2/(0,05*(m1+m2)*g)=
(10000+20000)*8^2/2/(0,05*(10000+20000)*9,8)=65 [м]
