Сила Архимеда, которая будет действовать на тело при полном погружении FA=плотность_воды*g*V=1 г/см^3 * 10 м/с^2 * 400 см^3 = 4000 г*м/с^2 = 4 кг*м/с^2=4 Н
Так как сила тяжести равна силе Архимеда при полном погружении, то тело может плавать в воде на любой глубине.
Примечание: на самом деле g немного меньше 10, если это учесть то сила Архимеда окажется немного меньше 4 Н и тело утонет.
Число молекул N=m/m0=2*10^-2/4*10^-26=0,5*10^24
Энергия одной молекулы E1=E/N=5,2*10^3/0,5*10^24=10,4*106-21 Дж
E1=3*k*T/2
T=2*E1/3*k=2*10,4*10^-21/3*1,38*10^-23=502 K
При увеличении высоты или при увеличении растяжения пружины потенциальная энергия возрастает.
Пусть длина дистанции S
Тогда время прохождения трети дистанции
t1 = S/(3*V1) = S/18
Время прохождения оставшейся дистанции:
t2=2S/(3*V2) = 2S/12 = S/6
Общее время:
t = t1+t2=S/18+S/6 = S *(1/18+1/6) = S*2/9
Средняя скорость:
V = S/t = S / (S*2/9) = 9/2 = 4,5 м/с
1) во-первых, нужно понимать, какие силы действуют на шарик с зарядом q (пренебрегаем силой натяжения нити).
1. сила тяжести
2. Кулоновская сила, направленная по нити к шарику с зарядом q0 (т.к. заряды на них разноименные)
3. равнодействующая сила, направленная к центру окружности, лежащей в горизонтальной плоскости (шарик движется с центростремительным ускорением)
направляем ось OX в сторону ускорения, получаем (2 закон Ньютона):
OX: Fsinα = ma.
следовательно, a = Fsinα / m
при этом Кулоновская сила равна: F = k |q| |q0| / l^2
тогда a = k |q| |q0| sinα / m l^2.
2) так-с, нашли ускорение, теперь нужно связать с ним частоту. проведем следующий мысленный, рандомный вывод формул:
V = l / t = 2πR / T, где V - линейная скорость
заметим, что величина 1/T - это и есть частота обращения v. Тогда:
V = 2πR v.
теперь эту же самую скорость выведем другим способом:
a = V^2 / R => V = sqrt(2aR).
следовательно (приравниваем выражения):
sqrt(2aR) = <span>2πR v,
</span>
v = sqrt(2aR) / <span>2πR.
нам неизвестен только радиус. рассмотрим sin</span>α:
sinα = R / l => R = sinα l.
подставляем формулу ускорения и формулу радиуса:
v = sqrt(<span>k |q| |q0| sinα / m l^2) / 2</span>π l sinα,
v ≈ 1,4 Гц