В школьном курсе физики изучаются два вида механических колебательных систем: математический и пружинный маятники. Сравнение и анализ уравнений колебаний в этих системах позволяют сделать вывод: колебания в обоих случаях являются гармоническими, т.е. происходят по законам синуса или косинуса (впоследствии этот вывод обобщается и на электромагнитные колебания в колебательном контуре):где m – масса колеблющегося тела, a – его ускорение, g – ускорение свободного падения, l – длина маятника, x – смещение тела от положения равновесия, k – коэффициент жесткости пружины. Оба уравнения можно записать в общем виде:где w0 – собственная циклическая частота колебаний. Как видим, ускорение при гармонических колебаниях прямо пропорционально величине смещения тела от положения равновесия. Знак «–» указывает на то, что направление смещения тела от положения равновесия и направление действия возвращающей силы противоположны.Хотя далеко не все механические колебательные системы представляют собой в явном виде пружинный или математический маятники, многие из них можно представить как их комбинацию. Другими словами, любые механические колебания, в которых возвращающая сила прямо пропорциональна величине смещения колеблющегося тела от положения равновесия, происходят по гармоническому закону. Такие возвращающие силы называют квазиупругими. В общем случае период колебаний можно рассчитывать по формуле или если определиться, что в каждом конкретном случае будет играть роль массы колеблющегося тела, что – роль жесткости пружины («гравитационной», «пневматической», «гидравлической», «фрикционной» и т.п.), что - длины маятника.Задачи на выявление аналогий с пружинным или математическим маятником встречаются в сборниках задач, но к сожалению, только по одной-две, что не позволяет учащимся выработать системный подход к их решению.
Приведем данные нам величины в систему СИ:S=560 см²=0,056 м².По закону Паскаля:Гидростатическое давление внутри жидкости на любой глубине не зависит от формы сосуда, в котором находится жидкость, и равно произведению плотности жидкости, ускорения свободного падения и глубины, на которой определяется давление:P=ρ*g*h, где ρ - плотность жидкости, g - ускорение свободного падения тела поднятого над Землей g=9,8 м/с2, h - глубина погружения в жидкость.Сила, с которой вода давит на рыбу:F=P*SПодставим выражение для давления в формулу силы:F=P*S=ρ*g*h*SПлотность морской воды по справочнику ρ=1025 кг/м³.Подставим числовые значения:F=P*S=ρ*g*h*S=1025*9,8*1200*0,056=675024 Н.
675024 Н. или 0,675 МН.
Объяснение:
Приведем данные нам величины в систему СИ:S=560 см²=0,056 м².По закону Паскаля:Гидростатическое давление внутри жидкости на любой глубине не зависит от формы сосуда, в котором находится жидкость, и равно произведению плотности жидкости, ускорения свободного падения и глубины, на которой определяется давление:P=ρ*g*h, где ρ - плотность жидкости, g - ускорение свободного падения тела поднятого над Землей g=9,8 м/с2, h - глубина погружения в жидкость.Сила, с которой вода давит на рыбу:F=P*SПодставим выражение для давления в формулу силы:F=P*S=ρ*g*h*SПлотность морской воды по справочнику ρ=1025 кг/м³.Подставим числовые значения:F=P*S=ρ*g*h*S=1025*9,8*1200*0,056=675024 Н.