Дирижабль массой 0,9 т находится на высоте 37 м. на какую высоту ему надо подняться, чтобы его потенциальная энергия возросла на 245 кдж? принять g=9.8нкг
При скатывании диска массой m с с высоты h его потенциальная энергия mgh преобразовывается в кинетическую энергию поступательного и вращательного движения: mgh=mv^2/2+Jw^2/2, где J - момент инерции диска. Длина наклонной плоскости l связана с её высотой h соотношением l=h/sin(a), линейная скорость v связана с угловой скоростью w соотношением v=wR, где R - радиус диска. Тогда mglsin(a)=v^2/2*(m+J/R^2). Так как движение тела происходит лишь под действием силы тяжести, то оно равноускоренное. Тогда v=at и l=at^2/2. Отсюда ускорение a=mgsin(a)/(m+J/R^2). Момент инерции диска J=mR^2/2. Тогда ускорение a=mgsin(a)/(3m/2)=2gsin(a)/3
В определенный момент времени подъем столба жидкости прекратится и равнодействующая сила станет равна силе тяжести - это и есть условие равновесия столба жидкости в капилляре: Fp = Fтяж
равнодействующая сила по 3 закону Ньютона равна силе поверхностного натяжения: |Fp| = |Fпов|
Fпов = σ l
сила поверхностного натяжения действует на круг, и потому l = 2 π R
Fпов = σ 2 π R = σ π d.
таким образом, имеем: m g = σ π d => m = σ π d / g
Решение: Н=Но+∆Н, ∆Епот=mg*∆H, ∆H=245*10³/(900*9.8)=≈28м, Н=37+28= 65м -ответ