Тело падает с высоты 5 м и погружается в жидкость на глубину 4 м. определить плотность материала и скорость в момент всплытия на поверхность жидкости. силу трения не учитывать. плотность жидкости 900 кг/м3.
Определим сперва скорость, с которой тело упало в воду:
v=sqrt(2gh1)=sqrt(20*5)=10м/c
Определим ускорение, с которым тело тормозилось в воде:
v0^2=2a*h2
a=100/8=12.5 м/с^2
Теперь. В воде действовали две силы - сила Архимеда и сила тяжести, и итоговая сила сперва тормозила тело, а затем выталкивала его из воды(т.е. сила архимеда больше). Найдем плотность тела:
Fa-Ft=ma
pжgV-mg=ma
9*10^3*m/p - mg=ma
сократим на m:
9*10^3/p - 10 = 12.5
p=9*10^3/22.5=400
Плотность тела = 400 кг/м^3.
Теперь определим скорость, которую тело будет иметь к моменту всплытия:
1В самом простом случае постарайтесь изменить степень шероховатости поверхностей соприкасающихся объектов. Этого можно добиться путем шлифовки. Тела, взаимодействующие поверхности которых являются гладкими, доведенными до глянца, будут двигаться друг относительно друга значительно легче.2По возможности замените одну из соприкасающихся поверхностей на ту, которая имеет более низкий коэффициент трения. Это может быть искусственное покрытие; так, тефлон имеет один из самых низких коэффициентов трения, равный 0,02. Изменить проще тот элемент системы, который играет роль инструмента.3Используйте смазочные материалы, введя их между трущимися поверхностями. Этот применяется, например, в лыжном спорте, когда на рабочую поверхность лыж наносится специальная парафиновая смазка, соответствующая температуре снега. Смазки, применяемые в других технических системах, могут быть жидкими (масло) или сухими (графитовый порошок).4Рассмотрите возможность применения «газообразной смазки». Речь идет о так называемой «воздушной подушке». Уменьшение силы трения происходит в этом случае за счет создания потока воздуха между соприкасавшимися ранее поверхностями. Метод используется при проектировании вездеходов, предназначенных для преодоления труднопроходимых местностей.5Если в рассматриваемой системе используется трение скольжения, замените его на трение качения. Проделайте простой эксперимент. Поставьте на ровную поверхность стола обычный стакан и рукой попытайтесь его сдвинуть. Теперь положите стакан на бок и сделайте то же самое. Во втором случае сдвинуть предмет с места будет значительно легче, поскольку вид трения изменился.
1) Ну вообще говоря можно себе представить ситуацию, когда длина свободного пробега намного превышает диаметр молекулы, но это будет ОЧЕНЬ сильно разреженный газ или даже вакуум. Вакуумом в физике называют не ситуацию когда молекул нет вообще, а именно когда их так мало, что длина свободного пробега очень велика.
В обычной жизни даже в газах давление достаточно высокое и молекул в единице объема очень много, поэтому длина свободного пробега много меньше размера молекулы.
2) Первая причина - это огромное количество переменных, необходимых для описания микросостояния. Чтобы его описать нужно знать порядка числа Авогадро (6*10^24) координат и скоростей. Решать задачи с таким количеством переменных невозможно.
Вторая причина - избыточность такого описания. Существует огромное количество микросостояний, реализующих одно и то же макросостояние. Например, если вы поменяете две молекулы кислорода в комнате местами, давление и температура воздуха не изменятся. А сколько можно себе представить таких перестановок! Для практической жизни достаточно знать лишь общие характеристики системы - ее макропараметры, а не микропараметры, характеризующие каждую частицу в отдельности
Определим сперва скорость, с которой тело упало в воду:
v=sqrt(2gh1)=sqrt(20*5)=10м/c
Определим ускорение, с которым тело тормозилось в воде:
v0^2=2a*h2
a=100/8=12.5 м/с^2
Теперь. В воде действовали две силы - сила Архимеда и сила тяжести, и итоговая сила сперва тормозила тело, а затем выталкивала его из воды(т.е. сила архимеда больше). Найдем плотность тела:
Fa-Ft=ma
pжgV-mg=ma
9*10^3*m/p - mg=ma
сократим на m:
9*10^3/p - 10 = 12.5
p=9*10^3/22.5=400
Плотность тела = 400 кг/м^3.
Теперь определим скорость, которую тело будет иметь к моменту всплытия:
v=sqrt(2a*h2)=10 м/c.