Уравнение координаты для 1 машины: x = x0 + v0 t + (a t²)/2 уравнение координаты для 2 машины: x = a t²
первая машина за время т проедет расстояние x0 = (a т²)/2, и при этом она приобретает скорость v0 = a т
приравнивая уравнения координаты, получаем квадратное уравнение относительно t:
0.5 a t² - a т t - 0.5 a т² = 0
корни данного уравнения t(1,2) = т (1 +- √2)
вариант с минусом нам не подходит, так как время встречи в рамках задачи не может быть отрицательным. следовательно, машины встретятся в момент времени t = т (1 + √2)
из уравнения координаты для второй машины нетрудно получить, что место встречи равно
1) сила тяжести mg, она направлена вниз
2) сила натяжения T, она направлена вниз
3) сила Архимеда Fa, она направлена вверх
так как шарик покоится, то все силы, действующие на него, скомпенсированы, т.е. их геометрическая сумма равна нулю:
mg + T + Fa = 0
проведем некоторую ось вертикально вверх. в проекции на нее получим:
Fa - mg - T = 0
с учетом того, что 3 T = mg
Fa = (4/3) mg
сила Архимеда равна весу вытесненной воды: Fa = p(в) g V
масса шарика равна: m = p(ш) V, где р(ш) - плотность шарика
p(в) g V = (4/3) p(ш) V g
p(ш) = (3 p(в))/4 = (3*1000)/4 = 750 кг/м³
уравнение координаты для 2 машины: x = a t²
первая машина за время т проедет расстояние x0 = (a т²)/2, и при этом она приобретает скорость v0 = a т
приравнивая уравнения координаты, получаем квадратное уравнение относительно t:
0.5 a t² - a т t - 0.5 a т² = 0
корни данного уравнения t(1,2) = т (1 +- √2)
вариант с минусом нам не подходит, так как время встречи в рамках задачи не может быть отрицательным. следовательно, машины встретятся в момент времени t = т (1 + √2)
из уравнения координаты для второй машины нетрудно получить, что место встречи равно
x = a (т (1 + √2))²