В сообщающиеся сосуды, имеющие площади сечений S1=10 см² и S2=30 см², налита вода. Поверхности воды в обоих сосудах закрыты поршнями массой m1=50 г, m2=60 г соответственно. Найдите разность высот, на которых находятся поршни. Плотность воды 1000кг/м³. ответ дайте в см и округлите до целого числа
m
h
k
Найти: v(max), x(max)
Решение:
В начале движения груз обладает энергией, равной его потенциальной энергии
E=mgh
Затем потенциальная энергия переходит в кинетическую. В конце движения вся энергия перейдет в кинетическую и скорость груза будет максимальна
E=mv²/2
Следовательно
mv²/2=mgh
v=√(2gh)
Теперь движущийся груз передает свою энергию пружине. Кинетическая энергия груза переходит в потенциальную энергию сжатой пружины. Значит
kx²/2=mv²/2
kx²/2=mgh
x=√(2mgh/k)
ответ: v(max)=√(2gh); x(max)=√(2mgh/k)