Взоомагазине, в аквариуме живут две одинаковых черепашки. в этом же аквариуме плавает плотик, погруженный в воду на своего объема. когда на плотик забирается одна черепашка, объема плотика оказываются под водой. могут ли обе черепашки полностью вылезти из воды на плотик одновременно, если на плоту для них достаточно места, или плотик тогда потонет? если могут, то какая часть плотика будет при этом погружена в воду?

Показать ответ

Ответ:

лох2008

11.03.2020 15:27

Cкорость тела на высоте 1,95 м равна 5 м/с

Объяснение:

v₀ = 8 м/с

α = 60°

h₁ = 1.95 м

g = 10 м/с²

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

v₁ - ? - cкорость на высоте h₁

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

1. Решение кинематическим

Проекция начальной скорости на горизонталь (ось х)

$v_{0x} = v\cdot cos \alpha = 8 \cdot 0.5 = 4~(m/c)$

Проекция начальной скорости на вертикаль (ось у)

$v_{0x} = v\cdot sin \alpha = 8 \cdot 0.5\sqrt{3} = 4\sqrt{3}~(m/c)$

Вертикальная координата у₁ = h₁ = 1.95 м

$y_1 = v_{0y}\cdot t_1 -0.5gt_1^2$

Найдём время t₁, за которое тело достигнет высоты h₁

1,95 = 4√3 · t₁ - 5t₁²

1,95 = 39/20

Решим уравнение

$5t_1^2- 4\sqrt{3}\cdot t_1 +\dfrac{39}{20} = 0$

100t₁² - 80√3 · t₁ + 39 = 0

D = 19 200 - 400 · 39 = 3 600 = 60²

$t_{11} = \dfrac{80\sqrt{3} - 60 }{200} \approx 0.3928~(c)$

$t_{12} = \dfrac{80\sqrt{3} + 60 }{200} \approx 0.9928~(c)$

Вертикальная составляющая скорости $v_{1y}$ в момент времени t₁₁

$v_{1y} = v_{0y} - gt_{11} = 4\sqrt{3} - 10 \cdot 0.3928 = 3~(m/c)$

Горизонтальная составляющая скорости $v_{1x}$ в момент времени t₁₁

$v_{1x} = v_{0x} = 4~(m/c)$

Скорость тела v в момент времени t₁₁

$v_{1} = \sqrt{v_{1x}^2 + v_{1y}^2} = \sqrt{4^2 + 3^2} = 5 ~(m/c)$

2. Решение через закон сохранения энергии

В начальный момент времени полная энергия Е тела равна его кинетической энергии Ек₀

Е₀ = Ек₀ = 0,5 mv₀² = 0.5m · 8² = 32m

При достижении высоты h₁ = 1.95 м потенциальная энергия тела

Еп₁ = mgh₁ = m · 10 · 1.95 = 19.5 m

Полная энергия тела на высоте h₁ равна

Е₁ = Еп₁ + Ек₁

По закону сохранения энергии

Е₁ = Е₀

Е₀ = Еп₁ + Ек₁

Откуда

Ек₁ = Е₀ - Еп₁ = 32m - 19.5m = 12.5m

Кинетическая энергия тела на высоте h₁ вычисляется по формуле

Ек₁ = 0,5mv₁²

12,5m = 0.5mv₁²

Откуда

$v_1 = \sqrt{25} = 5~(m/c)$

0,0(0 оценок)

Ответ:

drsamsoff

21.02.2020 19:23

Изохорный процесс- термодинамический процесс, который происходит при постоянном объёме. Для осуществления изохорного процесса в газе или жидкости достаточно нагревать или охлаждать вещество в сосуде неизменного объёма. В изохорном процессе (V = const) газ работы не совершает, A = 0. Следовательно,

Q = ΔU = U(T2) – U(T1).

Здесь U(T1) и U(T2) – внутренние энергии газа в начальном и конечном состояниях. Внутренняя энергия идеального газа зависит только от температуры (закон Джоуля). При изохорном нагревании тепло поглощается газом (Q > 0), и его внутренняя энергия увеличивается. При охлаждении тепло отдается внешним телам (Q < 0).

Изобарный процесс- термодинамический процесс, происходящий в системе при постоянных давлении и массе газа.

В изобарном процессе (p = const) работа, совершаемая газом, выражается соотношением

A = p(V2 – V1) = pΔV.

+Первый закон термодинамики для изобарного процесса дает:

Q = U(T2) – U(T1) + p(V2 – V1) = ΔU + pΔV.

При изобарном расширении Q > 0 – тепло поглощается газом, и газ совершает положительную работу. При изобарном сжатии Q < 0 – тепло отдается внешним телам. В этом случае A < 0. Температура газа при изобарном сжатии уменьшается, T2 < T1; внутренняя энергия убывает, ΔU < 0.

Изотермический процесс- термодинамический процесс, происходящий в физической системе при постоянной температуре. Для осуществления изотермического процесса систему обычно помещают в термостат (массивное тело, находящееся в тепловом равновесии), теплопроводность которого велика, так что теплообмен с системой происходит достаточно быстро по сравнению со скоростью протекания процесса, и, температура системы в любой момент практически не отличается от температуры термостата. В изотермическом процессе температура газа не изменяется, следовательно, не изменяется и внутренняя энергия газа, ΔU = 0.

Первый закон термодинамики для изотермического процесса выражается соотношением Q = A.

Количество теплоты Q, полученной газом в процессе изотермического расширения, превращается в работу над внешними телами. При изотермическом сжатии работа внешних сил, произведенная над газом, превращается в тепло, которое передается окружающим телам.

Наряду с изохорным, изобарным и изотермическим процессами в термодинамике часто рассматриваются процессы, протекающие в отсутствие теплообмена с окружающими телами. Сосуды с теплонепроницаемыми стенками называются адиабатическими оболочками, а процессы расширения или сжатия газа в таких сосудах называются адиабатическими.

0,0(0 оценок)

Популярные вопросы: Физика