Стержень длиной 0,5 м вращается вокруг оси, проходящей через один из его концов, с угловой скоростью 4 рад / с. Вдоль оси вращения возбуждено магнитное поле с индукцией 10 мТл. Чему равна разность потенциалов (мВ) между концами стержня?

Плотность льда  ρ₁ = 0,917 г/см³
Плотность стали ρ₂ = 7,8 г/см³
Объем тела V = 50 см³
Масса m = 114 г

Найти: V₂=?
                                             Решение.

Если бы тело полностью состояло изо льда, то его масса
была бы:
                   m' = ρ₁V = 0,917*50 = 45,85 (г) 

Значит, оставшаяся масса m₂' = m-m' = 114 - 45,85 = 68,15 (г)
является массой стального шарика за вычетом массы
льда в объеме этого шарика.
Тогда:
           V₂ = m₂'/(ρ₂-ρ₁) = 68,15/(7,8 - 0,917) =
                                    = 68,15 : 6,883 = 9,9 (см³)

Проверка: масса стального шарика m₂ = 9,9*7,8 = 77,22 (г)
                  масса льда m₁ = (50-9,9)*0,917 = 36,77 (г)
                  общая масса тела: m = m₁+m₂ = 113,99 ≈ 114 (г)

ответ: объем стального шарика 9,9 см³  

Без груза массой m тележка массой M проходит S1 без начальной скорости с ускорением a1 = F/M, при этом имея конечную скорость v1:

S1 = v1²/(2 a1) = (M v1²)/(2 F)

аналогично для S2:

S = v2²/(2 a2) = ((m + M) v2²)/(2 F)

так как время движения в обоих случаях одинаково, то уравнения скорости имеют вид v1 = a1 t и v2 = a2 t. следовательно, имеет место равенство:

v1/a1 = v2/a2

M v1 = (m + M) v2

v2 = (M v1)/(m + M)

с учетом выражения для v2 в S2, получаем, поделив S1 на S2:

M = (S2 m)/(S1 - S2) = (0.2*0.2)/0.2 = 0.2 кг