Question

Мячик массой m и объемом V мальчик погрузил на глубину H в воду плотностью p и отпустил его. На какую высоту над поверхностью воды должен выскочить мячик, если бы сопротивление воды и воздуха отсутствовали?

Answer 1

Решение. 1. p*v*g-m*g=m*a; a=((p*v)/m-1)*g; U=(2*a*H)^0,5; U=(2*g*H1)^0,5; (2*g*H1)^0,5 =(2*a*H)^0,5;  

Answer 2

Чтобы определить, на какую высоту над поверхностью воды выскочит мячик, необходимо учитывать закон сохранения энергии. Изначально у мячика была потенциальная энергия, равная mgh, где m - масса мячика, g - ускорение свободного падения, h - высота, на которой находился мячик до погружения в воду.

При погружении мячика в воду часть его потенциальной энергии превращается в кинетическую энергию, которая расходуется на преодоление силы тяжести и силы сопротивления воды. В соответствии с законом сохранения энергии, потенциальная энергия до погружения должна быть равна сумме кинетической энергии при выходе мячика из воды и потенциальной энергии на высоте вылета.

Таким образом, можно записать уравнение:

mgh = (1/2)mv^2 + mgh'

где v - скорость мячика при выходе из воды, h' - высота, на которую поднимется мячик.

С учетом того, что мячик находится в покое на глубине H, начальная скорость v = 0, и уравнение упрощается:

mgh = mgh'

Решая уравнение относительно h', получаем:

h' = h + (h/V) * (4/3 * π * R^3)

где R - радиус мячика.

Таким образом, чтобы найти высоту, на которую поднимется мячик, необходимо знать его массу, радиус, объем, плотность воды и глубину погружения.