Решение: Решение:Пусть S1 и S2 − площади поршней, ρ − плотность воды. Из условия равновесия поршней следует:
M1g/S1 + ρgh = M2g/S2 (в исходном состоянии), (M1 + m)g/S1 = M2g/S2 (когда гиря лежит на левом поршне), >M1g/S1 + ρgH = (M2 + m)g/S2 (когда гиря лежит на правом поршне). Выражая из первого и второго равенства S1 и S2, получаем: S1 = m/(ρh), S2 = m/(ρh) × M2/(M1 + m).
Подставляя найденные S1 и S2 в третье равенство, после несложных преобразований получаем ответ:
Дано:
1 - тело запущено снизу вверх
2 - тело запущено сверху вниз
V1 = V2 = V
h = 30 м
Найти:
V
высота = h
известно, что к моменту встречи одно из тел пролетело треть высоты
вывод
тело 1 пролетело 1/3 h
1/3 h = V t - g t^2/2 [1]
тело 2 пролетело h - 1/3 = 2/3 h
2/3 h = V t + g t^2/2 [2]
*
сложим уравнения [1] и [2]
1/3 h + 2/3 h = V t - g t^2/2 + V t + g t^2/2
h = 2 V t
t = h /(2V)
подставим в уравнение [1] : 1/3 h = V t - g t^2/2
1/3 h = V * h /(2V) - g (h /(2V))^2 / 2
1/3 h = h /2 - g h^2 / (8V^2)
1/3 = 1 /2 - g h / (8V^2)
3/4 g h = V^2
V = √ [3/4 g h] = √ [3/4 *10 * 30] = 15 м/с
V = 15 м/с