Два пластилиновых шарика массами 1= 3,1 кг и 2= 2 кг движутся по гладкой горизонтальной поверхности вдоль одной прямой навстречу друг другу со скоростями 1= 8 м/с и 2= 3 м/с соответственно. Через некоторое время шарики сталкиваются, склеиваются и далее начинают двигаться как одно тело. Определи скорость шариков после склеивания. (ответы округли до десятых.)
Шаг 1. Найди импульс первого шарика до взаимодействия:
1= кг·м/с.
Шаг 2. Найди импульс второго шарика до взаимодействия:
2= кг·м/с.
Шаг 3. Найди суммарный импульс двух шариков до взаимодействия, учитывая, что шарики движутся навстречу друг другу:
= кг·м/с.
Шаг 4. Найди массу тела, которое получается из слипшихся шариков:
= кг.
Шаг 5. Обозначив скорость тела после слипания шариков как , запиши импульс тела после взаимодействия:
=⋅.
Шаг 6. Поскольку два шарика являются замкнутой системой, то для них выполняется закон сохранения импульса: импульс системы до взаимодействия равен импульсу системы после взаимодействия. Составь уравнение согласно закону сохранения импульса:
=⋅
— и реши его относительно с точностью до десятых
Здесь - единичный вектор вдоль перпендикуляра из точки наблюдения на нить, он "смотрит" прочь от последней, а - расстояние от точки наблюдения до нити.
Для того, чтобы посчитать поле в явном виде, проще всего воспользоваться теоремой Гаусса.
Выберем такую поверхность: это цилиндр, ось которого совпадает с нитью, радиусом и длиной образующей .
Теорема Гаусса гласит, что поток поля через замкнутую поверхность с точностью до размерного множителя равен заряду внутри нее:
Левая часть в нашем случае распадается на три слагаемых:
1) поток через боковую поверхность,
2) поток через верхнее дно,
3) поток через нижнее дно.
Очевидно, что два последних вклада не дадут, поскольку, как уже было сказано, поле имеет только радиальные компоненты, а значит, перпендикулярно плоскостям, в которых лежат основания цилиндра.
Первое слагаемое дает вклад
Правая часть теоремы Гаусса тоже очень легко считается.
Итак,
Отсюда легко выразить явный вид поля:
.
Все, подставим числа, посчитаем.
Барометр анероид был специально создан для домашнего использования, по причине того, что ртутные барометры опасны – случайное повреждение может вызвать серьёзную утечку ртути.
Наиболее применимы в быту механические барометры (барометр анероид) . В них отсутствует жидкость. Барометр анероид определяет атмосферное давление, воздействующее на тонкостенную металлическую коробку, внутри которой создано разрежение. Если атмосферное давление понижается, коробка барометра анероида расширяется, а при повышении – сжимается. На практике в барометре анероиде часто используется несколько последовательных анероидных коробок, и имеется специальная передаточная система, которая управляет стрелкой, движущейся шкале.
В домашних условиях анероид хорошо справляется с определением предстоящего изменения погоды.
Давление с изменением высоты меняется (снижается с высотой и повышается в низинах) . То же самое запросто можно сказать и о прогнозе погоды: в сухое время, обычно, наблюдается повышенное атмосферное давление, а его понижение вызывает ветер и осадки: снег, дождь, туман.
При одном и том же атмосферном давлении высота ртутного столба зависит от температуры и ускорения свободного падения, которое несколько меняется в зависимости от широты и высоты над уровнем моря. Чтобы исключить зависимость высоты ртутного столба в барометре от этих параметров, измеренную высоту приводят к температуре 0°С и ускорению свободного падения на уровне моря на широте 45° и, введя инструментальную поправку, получают давление на станции.