Определите объём курска железа, на который в воде действует сила архимеда 100h​

Задача очень простая, на умение записывать уравнения движения тел в соответствующих осях. Рисунок для решения мы приводим справа, для его увеличения нажмите на него.

Запишем уравнения движения тела по оси y:

y=v0sinα⋅t—gt22
Заменяя в уравнении y на данное h, получим квадратное уравнения, которое необходимо решить для нахождения времени полета. Неудивительно, что уравнение имеет 2 корня, поскольку на данной высоте тело за все время полета будет находиться 2 раза, что видно из рисунка.

h=v0sinα⋅t—gt22
gt2—2v0sinα⋅t+2h=0
Найдем дискриминант:

D=4v20sin2α—8gh
Проверять положительность дискриминанта не будем, поскольку решение задачи быть должно, значит он априори неотрицателен.

Тогда корни квадратного уравнения равны:

t=2v0sinα±4v20sin2α—8gh−−−−−−−−−−−−√2g
Мы получили ответ в общем виде. Теперь подставим все известные величины в СИ:

t=2⋅10⋅sin30∘±4⋅102⋅sin230∘—8⋅10⋅1,05−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−√2⋅10
Получаем два корня:

[t=0,7сt=0,3с

Дано:

I₁ = 5 А

P₁ = 9,5 Вт

I₂ = 8 А

P₂ = 14,4 Вт

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

Iкз - ?

Формулы:

1) Закон Ома для участка цепи (без источника питания):

где:

I -ток в данном участке цепи, А

U -напряжение на концах этого участка, В

R -сопротивление участка цепи, Ом

2) Закон Ома для полной цепи (с источником питания):

где:

I -ток в цепи, А

E -ЭДС источника питания (электродвижущая сила), В

R -внешнее сопротивление (вне источника питания), Ом

r -внутреннее сопротивление источника питания, Ом

Ток короткого замыкания вычисляется по этой же формуле, но внешнее сопротивление исключается (делается равным нулю).

3) Расчёт мощности:

где:

P -мощность, рассеиваемая в цепи, Вт

U -напряжение, приложенное к данной цепи, В

I -ток в цепи, А

Используя формулу (3) выразим и найдём напряжение, приложенное к внешней цепи (напряжение на выходе источника питания):

 В

 В

Используя формулу (1) выразим и найдём сопротивление внешней цепи:

 Ом

 Ом

Из формулы (2) выразим ЭДС и запишем это выражение для первого и второго измерения:

Так как ЭДС и внутреннее сопротивление не меняются от тока (это всегда одни и те же характеристики батареи), то мы можем составить уравнение, приравняв правые части этих двух выражений:

 Ом

Вычислим ЭДС по одному из ранее записанных выражений:

 В

Вычислим ток короткого замыкания:

Iкз = E / r = 2,0665 / 0,0333 ≈ 62,06 А

ответ: ток короткого замыкания аккумуляторной батареи равен 62,06 А