Пліт виготовлений із 14 сухих ялинових балок. Об'єм кожної балки дорівнює 0,9м3. Густина деревини 400 кг/м3. Густина води 1000 кг/м3. Чому дорівнює об'єм плоту? Яка максимально допустима маса вантажу? Скільки важить пліт? Вантаж якої максимальної ваги можна завантажити на пліт, щоб той не затонув? Чому дорівнює архімедова сила, яка діє на пліт, якщо він повністю занурений у воду?
Найти:
T = ?
Решение:
Согласно закону сохранения энергии: энергия никуда не исчезает, она лишь переходит из одного состояния в другое. В этой задаче такими состояниями/типами энергии являются - потенциальная и кинетическая составляющая, а также энергия потерь на сопротивление воздуху. Вся энергия постоянно перекачивается между этими тремя состояниями.
Изначально вся энергия шарика является потенциальной и равна
Когда шарик падает, он теряет потенциальную энергию, она переходит в кинетическую энергию и теряется на сопротивление воздуха. В конечный момент времени высота и вовсе равна нулю, а значит потенциальная энергия полностью перешла в энергию потерь и кинетическую и мы можем записать уравнение:
В левой части уравнения энергия в начале падения, а в правой - в конце падения.
Теперь можем найти кинетическую энергию шарика в момент удара о землю:
Получим численное значение
ответ: 36 Дж.