Дано: L=1 м - длина стержня
l=0,2 м - изменение глубины погружения стержня
dP= 1Н
p1=1000 кг/(м3) - плотность воды
p2=8900 кг/(м3) - плотность меди
g=10 м/(с2)
Найти массу m стежня?
Решение. Стержень имеет форму прямого цилиндра.
До изменения глубины погружения из первого закона Ньютона имеем:
F1=Fт - Fа1=mg - p1*g*S*x1(1)
где Fа1=p1*g*S*x1 - сила Архимеда, x1- первоначальное погружение стержня
S- площадь поперечного сечения стержня
После изменения глубины погружения стержня из первого закона Ньютона имеем: F2=Fт - Fа2=mg - p1*g*S*x2 (2)
где x2 - глубина погружения после изменения глубины погружения
Вычтем почленно из равенства (1) равенство (2):
F1 - F2=(mg - p1*g*S*x1)-(mg - p1*g*S*x2)=p1*S*g*(x2-x1) (3)
По условию (x2-x1)=l, (F1 - F2)=dP, тогда (3) примет вид:
dP=p1*S*l*g(4)
умножим и разделим правую часть равенства (4) на L, получим:
dP=p1*(S*L)*l*g/L=p1*V*(l/L)*g(5)
где V=S*L - объем стержня, выразим объем V через массу и плотность:
V=m/p2 Тогда (5) примет вид:
dP=(p1/p2)*(l/L)*g*m, выразим отсюда массу m стержня:
m=(L/l)*(p2/p1)*(dP/g)
Расчет: m=(1 /0,2 )*(8900/1000)*(1/10) кг =(8,9/2) кг=4,45 кг
Данное задание является сущим бредом ( без дополнительных данных такое задание не решить )
Что касается задачи сейчас решим:
( кстати в этой задаче масса лишний параметр! )
+ будем считать то что когда кот прыгнул с балкона он подпрыгнул вертикально вверх и на высоту во много раз меньше высоты балкона относительно Земли ( то есть можем говорить о том что он просто упал с балкона с нулевой начальной скоростью ( а иначе задачу просто не решить без дополнительных данных ) )
Дано:
h = 4,5 м
v - ?
Согласно закону сохранения энергии
mgh = ( mv² )/2
v² = 2gh
v = √( 2gh )
v = √( 2 * 10 * 4,5 ) ≈ 9,5 м/с
M(a)g/S=M (p) g/S
тут M(a) и M(p) - массы брусков соотв-но алюминиевого и парафинового.
M(a) = V(a)*P(a) тут V(a) - объём алюминия, а P(a) его плотность, дальше всё точно также
V(a) = h(a)*S
V(p) = h(p)*S
M(p) = h(p)*S*P(p)
M(a) = h(a)*S*P(a)
подставляем в уравнение давления и заменяем известные величины числами из условия.
h(a)*P(a) = h(p)*P(p)
h(a) = 4см = 0.04 м по условию
P(a) = 2700кг/м:3
P(p) = 900кг/м^3
это плотности, их всегда дают в условии, но вы почему - то жадничаете.
дальше получим, что
h(p) = (h(a)*P(a))/P(p) =
P.S. моя жизнь слишком коротка чтобы решать эти задачи для даунов.
ответ: высота парафинового бруска равна 0.12 метрам или 12 сантиметрам.