ответ: ρ=1890.
Объяснение:
Пусть p кг/м³ - плотность материала шара, V - его объём, k Н/м - жёсткость пружины, x м - её удлинение под действием силы тяжести при отсутствии сосуда, x1 м - то же при наличии сосуда. При отсутствии сосуда на шар действуют сила упругости пружины F=k*x и сила тяжести Fт=m*g, где m=p*V - масса шара, g - ускорение свободного падения. Так как по условию шар неподвижен, то F=Fт, или k*x=p*V*g (*). При наличии сосуда на шар действуют сила упругости F1=k*x1, сила Архимеда F2=p0*V0*g и сила тяжести Fт=p*V*g, где V0=μ*V=0,6*V - часть объёма шара, погружённая в жидкость. Так как и в этом случае шар неподвижен, то F1+F2=Fт, или k*x1+p0*V0*g=p*V*g, или k*x1+900*0,6*V*g=k*x1+540*V*g=p*V*g (**). И так как по условию x1=x/η=x/1,4, то отсюда x=1,4*x1 м. Подставляя это выражение в уравнение (*) и присоединяя к нему уравнение (**), получаем систему уравнений:
1,4*k*x1=p*V*g
k*x1+540*V*g=p*V*g
Из первого уравнения находим p=1,4*k*x1/(V*g). Разделив теперь второе уравнение на произведение V*g, получаем уравнение k*x1/(V*g)+540=p. Умножив это уравнение на 1,4, приходим к уравнению
p+756=1,4*p. Решая его, находим p=756/0,4=1890 кг/м³.
Объяснение:
Задача №4
Дано:
x = 0,04·cos(3π·t+π/2)
ν - ?
A - ?
V₀ - ?
a₀ - ?
Циклическая частота:
ω = 2π·ν (1)
Но из уравнения колебаний
ω = 3π (2)
Приравняем (1) и (2)
2π·ν = 3π
ν = 3π / (2π) = 1,5 Гц
A = 0,04 м
V₀ = A·ω = 0,04·3π ≈ 0,38 м/с
a₀ = A·ω² = 0,04·9π² ≈ 3,55 м/с²
Задача 5
Дано:
A = 20 см = 0,20 м
φ₀ = π/2
t = 1 мин = 60 c
n = 120
x(t) - ?
T = t/n = 60/120 = 0,5 с
ω = 2π/T = 4π рад/с
Записываем уравнение колебаний:
x(t) = A·cos(ω·t+φ₀)
x(t) = 0,20·cos(4π·t+π/2)
Задача 6
Дано:
V = 0,9·cos(2π·t+π/6)
ν - ?
ω = 2π
Но
ω = 2π·ν
ν = ω / 2π = 2π/2π = 1 Гц
Задача 7
t = 5 мин = 300 c
n = 300
L - ?
Период
T = t/n = 300/300 = 1 с
Но
T = 2π√ (L/g)
T² = 4π²·L / g
L = g·T² / (4·π²) = 10·1² / (4·3,14)² ≈ 0,25 м
Задача 8
Δt
n₁ = 30
n₂ = 20
L₁ = 80 см
L₂ - ?
T₁ = Δt/n₁
T₂ = Δt/n₂
T₂/T₁ = n₁ / n₂ = 30/20 = 1,5
Но
T₁ = 2π·√(L₁/g)
T₂= 2π·√(L₂/g)
T₂/T₁ = √ (L₂/L₁)
√ (L₂/L₁) = 1,5
L₂/L₁ = 1,5²
L₂ = L₁·2,25
L₂ = 80·2,25 = 180 см
