Есть такой закон Архимеда для жидкостей. Средняя плотность железного гвоздя больше плотности воды. Следовательно, гвоздь имеет массу больше, чем равное с ним по объему количество воды. Это значит, что выталкивающая сила, действующая на гвоздь меньше, чем сила тяжести, действующая на него же. Вывод - равнодействующая сил направлена вниз, гвоздь тонет.
С кораблем - все наоборот. Он внутри полый, и сделано это специально, в первую очередь для того, чтобы его средняя плотность (по всему объему) была меньше, чем плотность воды. Следовательно, корабль имеет массу меньше, чем равное с ним по объему количество воды. Корабль погружается до тех пор, пока сила тяжести, действующая на него не уравновесится выталкивающей силой. Вывод - равнодействующая сил равна нулю, корабль плывет.
Кстати, если понизить среднюю плотность воды (например, наполнив ее пузырьками воздуха) , то прекрасно плававший до тех пор корабль может "потерять плавучесть" и затонуть.
a ≈ 66.058 м/с²
α ≈ 0,243°
Объяснение:
φ(t) = 7t + 0.8t² - угол поворота маховика
D = 0.35 м - диаметр маховика
v₁ = 3 м/с - скорость точки обода маховика в момент t₁
a - ? - ускорение точки обода в момент t₁
α₁ - ? - угол между вектором ускорения точки и радиусом
------------------------------------------------------------------
Закон изменения угловой скорости маховика
ω(t) = φ'(t) = 7 + 1.6t
Закон изменения углового ускорения маховика
ε(t) = ω'(t) = 1.6 (рад/с²)
Угловое ускорение постоянно, следовательно вращение равноускоренное
Радиус маховика
R = 0.5 D = 0.5 · 0.35 = 0.175 (м)
Cкорость точки маховика
v(t) = ω(t) · R = 0.175 ω(t)
По условию в момент времени t₁
0.175 · ω(t₁) = 3.4
Угловая скорость в момент времени t₁
ω(t₁) = 3.4 : 0.175 ≈ 19.43 (рад/с)
Центростремительное ускорение точки в момент времени t₁
Касательное ускорение точки \
Модуль полного ускорения точки
Угол α между вектором полного ускорения точки и радиусом
Средняя плотность железного гвоздя больше плотности воды. Следовательно, гвоздь имеет массу больше, чем равное с ним по объему количество воды. Это значит, что выталкивающая сила, действующая на гвоздь меньше, чем сила тяжести, действующая на него же. Вывод - равнодействующая сил направлена вниз, гвоздь тонет.
С кораблем - все наоборот. Он внутри полый, и сделано это специально, в первую очередь для того, чтобы его средняя плотность (по всему объему) была меньше, чем плотность воды. Следовательно, корабль имеет массу меньше, чем равное с ним по объему количество воды. Корабль погружается до тех пор, пока сила тяжести, действующая на него не уравновесится выталкивающей силой. Вывод - равнодействующая сил равна нулю, корабль плывет.
Кстати, если понизить среднюю плотность воды (например, наполнив ее пузырьками воздуха) , то прекрасно плававший до тех пор корабль может "потерять плавучесть" и затонуть.