За 14 хвилин карусель обертається 52 разів. З якою швидкістю ти кататимешся на такій каруселі, якщо в момент обертання твоє сидіння знаходитиметься на відстані 7,8 м від обертального стовпа?
При данных значениях длин стержень и нити будут образовывать прямоугольный треугольник, т.к. точка подвеса располагается точно на линии действия силы тяжести (см. рисунок).
Стержень находится в равновесии. Воспользуемся одним из условий равновесия - равенством моментов сил, действующих на стержень. На стержень действуют три силы: сила тяжести mg, сила натяжения длинной нити T₁ и сила натяжения короткой нити T₂. Момент силы - это произведение силы F и плеча d, где плечо d - это кратчайшее расстояние между точкой опоры и линией действия силы:
M = F*d
Для того, чтобы найти какую-либо из сил натяжения, мы будем рассматривать равенство моментов сил относительно точек А и B.
ТОЧКА А.
M + M₁ + M₂ = 0 - векторная сумма
-M + 0 + M₂ = 0 - алгебраическая сумма, где
-M = -mg*d - знак минуса стоит потому, что сила тяжести стремится повернуть стержень по часовой стрелке относительно точки А.
M₁ = T₁*d₁(A) = 0, т.к. сила T₁ не стремится повернуть стержень относительно точки, к которой она и приложена. Другими словами - плечо силы T₁ относительно точки А равно нулю (d₁(A) = 0), поэтому момент этой силы равен нулю.
M₂ = T₂*d₂ = T₂*L - знак плюса стоит потому, что сила натяжения T₂ стремится повернуть стержень против часовой стрелки относительно точки А.
Выходит, что:
M₂ = M
T₂*L = mg*d
Мы не знаем плечо d. Но его можно выразить путём геометрических соображений. Обратимся к рисунку. Плечо d равно стороне АС прямоугольного треугольника ABC. Этот треугольник подобен прямоугольному треугольнику A'B'C' по трём углам (углы B и B' являются вертикальными, а углы А и А' - взаимно перпендикулярными, углы С и С' - прямые). Если поделим АB на AC, то получим коэффициент подобия, который точно также можно получить, поделив А'B' на A'C':
AB/AC = А'B'/A'C'
АB = L/2, AC = d
A'C' = L₂, A'B' = √(A'C'² + B'C'²) - по теореме Пифагора, B'C' = AB = L/2 =>
Плечо d мы уже выразили. Остаётся выразить плечо d₁. Мы можем выразить d₁, используя два прямоугольных треугольника: АDC' и A'DC'. Выразим плечо из теоремы Пифагора, обозначив сторону A'D через x:
1.Лед будет таять,а это значит,что уровень воды поднимется из за того ,что воды станет много 2.У пробки внутри есть пузырьки воздуха, плотность пробки меньше плотности воды, поэтому она не тонет. Плотность металла больше плотности воды, поэтому он тонет, но веса кусочка недостаточно, чтобы ее затопить полностью. 3.плавать будет. плотность воды равна 1г/см(куб). переведем 0,2м3=200000см3, а 100кг=100000г. плотность этого тела=100000г/200000см3=0,5г/см3. плотность тела меньше чем воды, следовательно тело будет плавать на поверхности воды. 4.плотность льда =900 кг на метр кубический
плотность бензина =750 кг на метр кубический
плотность керосина= 800 кг на метр кубический
плотность глицерина = 1261 кг на метр кубический =>
что лед не будет плавать не в одной жидкости из представленных кроме глицерина
5.Это все из-за площади.
Архимедова сила - чем больше площадь,тем больше выталкивающая сила
Таким образом, если опустить дном, больше площадь и значит будет больше выталкивающая сила и тарелка будет плавать.
Дано:
m = 1,3 кг
L = 4 м
L₁ = 5 м
L₂ = 3 м
g = 10 м/с²
T₁, T₂ - ?
При данных значениях длин стержень и нити будут образовывать прямоугольный треугольник, т.к. точка подвеса располагается точно на линии действия силы тяжести (см. рисунок).
Стержень находится в равновесии. Воспользуемся одним из условий равновесия - равенством моментов сил, действующих на стержень. На стержень действуют три силы: сила тяжести mg, сила натяжения длинной нити T₁ и сила натяжения короткой нити T₂. Момент силы - это произведение силы F и плеча d, где плечо d - это кратчайшее расстояние между точкой опоры и линией действия силы:
M = F*d
Для того, чтобы найти какую-либо из сил натяжения, мы будем рассматривать равенство моментов сил относительно точек А и B.
ТОЧКА А.
M + M₁ + M₂ = 0 - векторная сумма
-M + 0 + M₂ = 0 - алгебраическая сумма, где
-M = -mg*d - знак минуса стоит потому, что сила тяжести стремится повернуть стержень по часовой стрелке относительно точки А.
M₁ = T₁*d₁(A) = 0, т.к. сила T₁ не стремится повернуть стержень относительно точки, к которой она и приложена. Другими словами - плечо силы T₁ относительно точки А равно нулю (d₁(A) = 0), поэтому момент этой силы равен нулю.
M₂ = T₂*d₂ = T₂*L - знак плюса стоит потому, что сила натяжения T₂ стремится повернуть стержень против часовой стрелки относительно точки А.
Выходит, что:
M₂ = M
T₂*L = mg*d
Мы не знаем плечо d. Но его можно выразить путём геометрических соображений. Обратимся к рисунку. Плечо d равно стороне АС прямоугольного треугольника ABC. Этот треугольник подобен прямоугольному треугольнику A'B'C' по трём углам (углы B и B' являются вертикальными, а углы А и А' - взаимно перпендикулярными, углы С и С' - прямые). Если поделим АB на AC, то получим коэффициент подобия, который точно также можно получить, поделив А'B' на A'C':
AB/AC = А'B'/A'C'
АB = L/2, AC = d
A'C' = L₂, A'B' = √(A'C'² + B'C'²) - по теореме Пифагора, B'C' = AB = L/2 =>
=> A'B' = √(L₂² + (L/2)²) = √(L₂² + L²/4), тогда:
(L/2) / d = √(L₂² + L²/4) / L₂ - выражаем d:
d = (L/2) : (√(L₂² + L²/4) / L₂) = (L/2)*L₂/√(L₂² + L²/4) = L*L₂ / 2√(L₂² + L²/4)
Подставляем в уравнение моментов:
T₂*L = mg*d
T₂*L = mg*L*L₂ / 2√(L₂² + L²/4) - делим обе части на L:
T₂ = mg*L₂ / 2√(L₂² + L²/4) = 1,3*10*3 / 2√(3² + 4²/4) = 39 / 2√13 = 13*3 / 2√13 = √13*3/2 = √13*1,5 = 5,4083... = 5,4 Н
ТОЧКА B.
M + M₁ + M₂ = 0 - векторная сумма
M - M₁ + 0 = 0 - алгебраическая сумма, где
M = mg*d
-M₁ = -T₁*d₁, получается:
M = M₁
mg*d = T₁*d₁
Плечо d мы уже выразили. Остаётся выразить плечо d₁. Мы можем выразить d₁, используя два прямоугольных треугольника: АDC' и A'DC'. Выразим плечо из теоремы Пифагора, обозначив сторону A'D через x:
АDC': d₁² = L² - (L₁ - x)²
A'DC': d₁² = L₂² - x²
Приравняем, чтобы выразить х:
L² - (L₁ - x)² = L₂² - x²
L² - (L₁² - 2*L₁*x + x²) = L₂² - x²
L² - L₁² + 2*L₁*x - x² = L₂² - x²
L² - L₁² + 2*L₁*x = L₂²
2*L₁*x = L₂² - L² + L₁²
x = (L₂² - L² + L₁²) / 2L₁ = (3² - 4² + 5²) / (2*5) = (9 - 16 + 25)/10 = 18/10 = 1,8 м
Тогда:
d₁² = L₂² - x² => d₁ = √(L₂² - x²)
Выражаем T₁ из уравнения моментов:
mg*d = T₁*d₁
T₁ = mg*d/d₁ = [mg*L*L₂ / 2√(L₂² + L²/4)] / √(L₂² - x²) = [1,3*10*4*3 / 2√(3² + 4²/4)] / √(3² - 1,8²) = 9,0138... = 9,0 H
ответ: 5,4 Н и 9,0 Н.
2.У пробки внутри есть пузырьки воздуха, плотность пробки меньше плотности воды, поэтому она не тонет. Плотность металла больше плотности воды, поэтому он тонет, но веса кусочка недостаточно, чтобы ее затопить полностью.
3.плавать будет. плотность воды равна 1г/см(куб). переведем 0,2м3=200000см3, а 100кг=100000г. плотность этого тела=100000г/200000см3=0,5г/см3. плотность тела меньше чем воды, следовательно тело будет плавать на поверхности воды.
4.плотность льда =900 кг на метр кубический
плотность бензина =750 кг на метр кубический
плотность керосина= 800 кг на метр кубический
плотность глицерина = 1261 кг на метр кубический =>
что лед не будет плавать не в одной жидкости из представленных кроме глицерина
5.Это все из-за площади.
Архимедова сила - чем больше площадь,тем больше выталкивающая сила
Таким образом, если опустить дном, больше площадь и значит будет больше выталкивающая сила и тарелка будет плавать.