vx = v0 * cos(a) = 10 * 0,5 = 5 м/с
далее по закону сохранения импульса
(обозначим массу доски за м, и массу шарика за м)
формула получится такая:
(м+м)* v = м * vx
отсюда выразим получившуюся скорость доски с шариком:
v = vx * м / (м+м) = 5 * 0,2 / (м + 0,2) = 1 / (м+0,2) м/с
поскольку в условии дана получившаяся кинетическая энергия, то образуется такое уравнение:
е = (м+м) * v^2 / 2
получится:
е = 1/2 * (м+0,2) * 1 / (м+0,2)^2 = 1/2 * 1 / (м+0,2) = 0,625
2 * (м+0,2 ) = 1 / 0,625 = 1,6
м + 0,2 = 0,8
м = 0,6 кг
k = 2000 Н/м
Р = 105 кПа = 105*10³ Па - атмосферное давление
l = 20 см = 20*10⁻² м
П - ?
Так как температура газа не меняется, для левой части сосуда применим закон Бойля-Мариотта.
P*l = P₁*(l + Δl)
С другой стороны сила упругости возникшая в пружине уравновешена силой давления на поршень
Fупр = P₁*S
k*Δl = P₁*S => P₁ = k*Δl/S
P*l = k*Δl/S * (l + Δl)
P*l = k*Δl*l/S + k*Δl²/S
Δl²*k/S + Δl*k*l/S - P*l = 0
Δl² + l*Δl - P*l*S/k = 0
Δl² + 0,20*l - 105 *0,20*1,0*10⁻³/2*10³ = 0
Δl² + 0,20*l - 0,0105 = 0
D= 0,20² + 4*0,0105 = 0,04 + 0,042 = 0,082
√D ≈ 0,286
Δl₁ = (- 0,20 + ),286)/2 = 0,043 м = 4,3 см
Δl₂ = (- 0,20 - 0,286).2 = - 0,243 м - не удовлетворяет условию задачи
П = k*Δl²/2 = 2*10³ Н/м * (0,043 м)² / 2 ≈ 1,8 Дж
vx = v0 * cos(a) = 10 * 0,5 = 5 м/с
далее по закону сохранения импульса
(обозначим массу доски за м, и массу шарика за м)
формула получится такая:
(м+м)* v = м * vx
отсюда выразим получившуюся скорость доски с шариком:
v = vx * м / (м+м) = 5 * 0,2 / (м + 0,2) = 1 / (м+0,2) м/с
поскольку в условии дана получившаяся кинетическая энергия, то образуется такое уравнение:
е = (м+м) * v^2 / 2
получится:
е = 1/2 * (м+0,2) * 1 / (м+0,2)^2 = 1/2 * 1 / (м+0,2) = 0,625
2 * (м+0,2 ) = 1 / 0,625 = 1,6
м + 0,2 = 0,8
м = 0,6 кг