Внутри шара имеется полость.
Объяснение:
Дано:
V = 120 см³
F = 9 Н
ρ = 8,96 г/см³ = 8,96·10⁻³ кг/см³ (по справочным таблицам)
Определить, имеется ли внутри шара полость.
Предположим, что полости нет. Тогда масса шара составляет m = V·ρ и на него должна действовать сила тяжести F₁ = m·g = V·ρ·g = 120 · 8,96·10⁻³ · 9,8 = 10,53 Н.
Реально действующая сила F = 9 Н меньше силы F₁ = 10,53 Н. Это означает, один из множителей -- V (объем), ρ (плотность) или g (ускорение свободного падения) -- меньше, чем мы предполагали. Значения ρ и g являются константами, следовательно, меньше должен быть объем V, то есть в шаре имеется полость.
Разделим путь полета тела на разные промежутки.
Пусть до последних четырех секунд тело пролетело S₁ м, за предпоследние две секунды тело пролетело S₂ м, а за последние две секунды S₃ м.
Рассмотрим конкретно участки S₂ и S₃.
Время t₂ = t₃ = 2 с ;
Ускорение g = 10 м/с² ;
Начальные скорости v₀₂ и v₀₃ разные. Найдем v₀₂, то есть скорость падения в момент начала пути S₂.
Мы знаем, что S₃ = 2S₂.
Найдем сумму этих путей, понимая, что сумма этих путей это S₂₃, где
t = 4 с ; g = 10 м/с^2 ; v₀ = v₀₂ ;
и одновременно подставим все данные значения:
S₂ = 20 + 20 = 40 м
S₃ = 2S₂ = 80 м
Мы знаем, что путь S₁ тело пролетело с ускорением g и набрало скорость от v₀₁ = 5 до v₀₂ = 10 м/с.
По формуле:
S₁ = 3,75 м
Время за первую часть полёта:
t₁ = 0,5 с
Общий путь (высота, с которой сбросили тело):
h = S = S₁ + S₂ + S₃ = 3,75 м + 40 м + 80 м = 123,75 м
Общее время (время падения):
t = t₁ + t₂ + t₃ = 0,5 с + 2 с + 2 с = 4,5 с
1) h = 123,75 м
2) t = 4,5 с