Ввоздухе пружина под действием подвешенного к ней груза растягивается на x1 = 4 см. на сколько сожмется эта пружина, если этот груз целиком погрузить в воду? плотность груза ro = 2 г/см3
Ответы на вопрос:
ответ:
2 см
объяснение:
x1=4см=0,04м
рt=2 г/см3=2000 кг/м3
рv=1000 кг/м3
x2=?
в воздухе
f1=k*x1 = m*g
m=pt*v плотность тела * его объем
k*x1 = pt*v*g
жесткость пружины
k=pt*v*g / x1
в воде
f2=k*x2= pt*v*g - pv*g*v pv- плотность воды
k*x2= v*g*(pt - pv)
x2= v*g*(pt - pv) / k
подставим значение жесткости пружины
x2= x1*v*g*(pt - pv) / pt*v*g
x2= x1*(pt - pv) / pt = 0,04*(2000-1000) / 2000=0,02м=2 см
рассмотрим случай пружины в воздухе
f(yпр)=f(тяж)
kx1=mg
в случае пружины в воде на тело действует еще и сила архимеда, ее направление совпадает с силой .
f()+f(a)=f(тяж)
kx2+f(a)=mg
выразим x1 ; x2
x1=(mg)/k
x2=(mg-f(a))/k
разделим оба уравнения друг на друга, чтобы получить соотношение растяжений пружин (по условию спрашивается на сколько сожмется пружина, но я так полагаю вопрос должен звучать, на сколько растянется пружина)
x1: x2=(mg)/(mg-f(a))
x2=x1×(mg-f(a))/(mg)
m=rov, p-плотность воды, ro-плотность тела
x2=x1×(rovg-pvg)/(rovg)
x2=0.04×(2000-1000)/2000=0.04×0.5=0.02 (м)
дано:
m воды = 0.1кг
m льда начальная = 0.03кг
m льда конечная = 0.01кг
t воды конечная = 0 градусов
c воды = 4200 дж/кг*градусы
c льда = 2100 дж/кг*градусы
λ льда = 340000 дж/кг
t льда начальная = -20 градусов
t льда конечная = 0 градусов
решение:
cm(t - t0) = cm(t - t0) + λ*m
4200 * 0.1 (t - t0) = 2100*0.03*(0 - (-20)) + 340000 * (0.03/3*2)
420(t - t0) = 1260 + 6800
420(t - t0) = 8060
t-t0 = 8060/420 = 19 градусов
т.к. конечная температура воды 0 градусов, а t-t0 = 19 градусов, то 19 градусов и есть начальная температура воды.
9 класс, олимпиада, удачи)
Популярно: Физика
-
ktlwfh02.02.2020 07:54
-
AWIKOZA14.09.2020 04:49
-
katya091302.02.2022 03:37
-
marinaerm17.04.2021 16:46
-
lionlioness28.10.2022 08:58
-
katiakosareva1120.06.2020 15:51
-
nikitakurganov13.07.2020 23:02
-
Soechatko13.09.2020 18:44
-
goratkin200522.10.2020 08:46
-
ivabogdan03.02.2023 00:29