Решить за 1 год по трубопроводу протікає 5 т нафти зі швидкістю 0.1 м/с знайти площу перерізу труби

Показать ответ

Ответ:

Asuna2001

31.03.2021 06:37

Дано:

m = 100 гр = 0,1 кг

k = 0,5 кН/м = 500 Н/м

A = 20 см = 0,2 м

-------------------------------------

Найти:

E - ? υ(max) - ?

Запишем формулы кинетической энергий и потенциальной энергий тела при деформированной пружины:

$Ekin = \frac{mv^{2}}{2}$ - Кинетическая энергия

$Epon = \frac{kx^{2}}{2}$ - Потенциальная энергия

Теперь мы используем закон сохранения механической энергий:

$E = Ekin + Epon = \frac{mv^{2}}{2}+\frac{kx^{2}}{2}=const$ - Закон сохранение энергий

Максимальное отклонение равно амплитуде колебания, скорость в этом энергий равно нулю, давайте запишем:

Пусть υ = 0, тогда: $E = \frac{kx^{2}}{2}$

Пусть x = A, следовательно: $E = \frac{kA^{2}}{2}$ - Общая формула сохранения механической энергий.

E = 500 Н/м × (0,2 м)²/2 = 500 Н/м × 0,04 м²/2 = 20 Н×м/2 = 10 Н×м = 10 Дж

Максимальная скорость достигается в положений равновесия, при этом его отклонение равно нулю:

Пусть x = 0, тогда: $E = \frac{mv^{2}_{max} }{2}$ , следовательно мы получим:

$v^{2}_{max}=\frac{2E}{m} \Rightarrow v_{max}=\sqrt{\frac{2E}{m}} \Rightarrow v_{max}=\sqrt{\frac{2*\frac{kA^{2}}{2}}{m}} \Rightarrow v_{max}=\sqrt{\frac{kA^{2}}{m}} \Rightarrow v_{max}=A\sqrt{\frac{k}{m}}$

υ(max) = 0,2 м × √500 Н/м/0,1 кг = 0,2 м × √500 кг×м/с²/м / 0,1 кг = 0,2 м × √500 кг/с²/0,1 кг = 0,2 м × √5000 1/с² = 0,2 м × √5000 с⁻² ≈ 0,2 м × 70,71 с⁻¹ ≈ 14,142 м/с ≈ 14,14 м/с

ответ: E = 10 Дж, υ(max) = 14,14 м/с

0,0(0 оценок)

Ответ:

nikitka199821

03.04.2021 14:59

В воздухе вес покоящегося тела равен силе тяжести, действующей на него (выталкиванием из газа пренебрегаем в силу маленькой плотности воздуха).
$P_1=mg=\rho Vg$ ( $\rho$ - плотность тела)
В воде из силы тяжести вычитается еще сила Архимеда. И вот здесь будем внимательными. По определению: вес тела есть сила, с которой оно действует на опору или подвес. Таким образом, вовсе не обязательно, что эта сила направлена книзу. Поэтому у нас два варианта: 1) сила Архимеда меньше силы тяжести, и тело тонет в воде, стало быть, чтобы удержать его в покое, необходима сила, направленная кверху; 2) сила Архимеда больше силы тяжести, и тело плавает, соответственно, нужно его топить силой, направленной книзу.
Разберемся отдельно с первым и вторым случаями.

1) $P_2=\rho V g-\rho_0 V g$ ( $\rho_0$ - плотность керосина)
Подставим $\rho V g$ , получится $P_2=P_1-\rho_0 Vg$ .
Отсюда: $$gV=\frac{P_1-P_2}{\rho_0}$ .
Ну и все. Подставляем только что найденную комбинацию в самое первое уравнение и выражаем из него неизвестную плотность:
$$\rho=\rho_0\frac{P_1}{P_1-P_2}=2.5\mathrm{\ \frac{g}{m^3}.}$

2) Все аналогично, только $P_2=\rho_0Vg-\rho Vg$ .
Соответственно, ответ будет с другим знаком около P_2