Решение.
Дефект массы Δm ядра определяется по формуле
= 300 кН,
= 8,2 мс
Объяснение:
Сначала выясним, какой скоростью обладал груз в момент перед столкновением со сваей. Для воспользуемся законом сохранения механической энергии (его можно использовать, так как во время полёта на груз не действуют неконсервативные силы, такие как сопротивление воздуха):
Отсюда находим, что м/с.
Далее, для нахождения силы удара, заметим, что вся имевшаяся у груза перед ударом кинетическая энергия пошла на работу по забиванию сваи. Запишем это равенство и из формулы для механической работы найдём силу удара (
, так как сила и перемещение сонаправлены):
Отсюда находим, что Н.
Длительность удара найдём из второго закона Ньютона в импульсной формулировке: "Изменение импульса тела равно импульсу силы". Импульс силы -- это произведение силы удара на длительность удара
. Импульс изменяется от
до 0:
Отсюда находим, что с.
Дано:
m1=5000000 кг
v1=10 м/с
v2=0
u=2м/с
m2 -?
Здесь будет неупругое взаимодействие, вследствие ледокол и льдина после взаимодействия будут иметь одну скорость.
m1v1 + m2v2 = (m1 + m2)u
5000000 * 10 + m2*0=(5000000 + m2)*2
50000000 + 0 =10000000 + 2m2
m2= 40000000/2=20000000= 20 000 тонн
ответ: Масса льдины - 20 000 тонн