Світловий промінь падає з повітря на поверхню води. Кутпадіння дорівнює 30 градусів. На скільки змістився заломлений промінь відносно падаючого?
Зробіть відповідний малюнок.

👇

Открыть все ответы

Ответ:

koalakoalakoala

06.01.2023

Сначала вычисляем угловую скорость, зная частоту:
ω=2πn=2*3,14*(5800/60)=607 c⁻¹.

Рассматриваем маленький объемчик dV с массой dm, который находится на расстоянии R=0.12 см от оси вращения. Так как он движется по окружности, то на него действует центробежная сила, отбрасывающая его к краю сеператора. Величина этой силы равна массе dm, умноженной на ускорение ω²R=607²*0.12=4.42*10⁶ м/с².

Масса объемчика маленькая, значит и сила тоже будет маленькая (т.е. не F, а dF):
dF=dm*4.42*10⁶ (Ньютон)

В задаче спрашивают про силу, действующую на единицу объема, а не на весь объем dV. Чтоб найти эту силу, делим dF на объем dV=dm/ρ (ρ=870 кг/м³ -- плотность).

Настала пора ответик посчитать:
dF/dV=dm*4.42*10⁶ / (dm/ρ) = 4.42*10⁶ * ρ=
= 4.42*10⁶ * 870 = ...(Ньютон/м³)

4,4(3 оценок)

Ответ:

vabik1983

06.01.2023

Дано
m₁ =9=9*10⁻³ - масса пули
M = 81=81*10⁻³ - масса груза маятника
α =60° - максимальный угол отклонения.
l - 40 см=0,4 м - длина подвеса.
Найти v₁ - начальную скорость пули.

Ладно выполним рисунок и приведем общие соображения.
До столкновения пули с грузом общий импульс системы равен импульсу пули.
$p_1=m_1 \cdot v_1$ (1)
После столкновения груз начинает движение вместе с пулей со скорстью v₂ и импульс системы будет равен:
$p_2=(M+m_1)\cdot v_2$ (2)
Далее груз начнет отклоняться на нити, при этом он будет подниматься. Отклоняться он будет до тех пор, пока вся кинетическая энергия груза и пули не перейдет в их потенциальную энергию.
$E_{k2}=E_{p3}$
$\frac{(M+m_1)v_2^2}{2}=(M+m_1)gh$ (3)
Выразим высоту подъема h через длину нити l и угол отклонения α получим.
$h=CC_1=l-OC_1=l-l\cdot cos( \alpha )=l(1-cos( \alpha ))$ (4)

Теперь, используя закон сохранения импульса выразим из (1) и (2) скорость v₁:
p_1=p_2

(5)

Из (3) (4) выразим v₂ через угол отклонения и длину нити.
$\frac{(M+m_1)v_2^2}{2}=(M+m_1)gh=(M+m_1)gl(1-cos( \alpha ))$
$v_2= \sqrt{ 2gl(1-cos( \alpha ))}$ (6)
Подставим в (5) выражение для скорости v₂ (6).

$v_1= \frac{(M+m_1)}{m_1} \cdot \sqrt{ 2gl(1-cos( \alpha ))}$ (7)
Ну что ж нужная формула получена. Подставим туда числа, какие есть.
$v_1= \frac{(M+m_1)}{m_1} \cdot \sqrt{ 2gl(1-cos( \alpha ))}= \frac{(81+9)}{9} \cdot \sqrt{ 2\cdot 9,8(1-cos( 60^o ))}\cdot \sqrt{l}$ $=10 \cdot \sqrt{ 2\cdot 9,8(1- \frac{1}{2} )}\cdot \sqrt{l} =10 \cdot \sqrt{ 9,8}\cdot \sqrt{l}\approx 31,30 \cdot \sqrt{0,4} \approx 19,8$ м/с

Т.е. зная длину подвеса, можно по углу отклонения рассчитать начальную скорость.
У нас в лабараторке мы вообще напрямую замеряли высоту подъема.
ответ: v₁≈19,8 м|c.

Летящая горизонтально пластилиновая пуля массой 9 г попадает в неподвижно висящий на нити длиной 40