φо=0 рад
А= 5см = 0,05 м
Т=3 с
t=7 c
m=10 г= 0,01 кг
x, v, Ek -?
x=Acos(ωt+φо)
x=Acos(ωt)
ω=2π/T=2π/3
⇒ x=0,05cos(2πt/3) (рівняння коливань)
x=0,05cos(2*7π/3) = 0,05cos(14π/3) =
= 0,05cos((6+1)2π/3) = 0,05cos(6*2π/3 + 2π/3) =
= 0,05cos(4π + 2π/3) = 0,05cos(2π/3) = 0
Оскільки зміщення тіла в момент часу 7 с дорівнює нулю, то його швидкість максимальна (як і кінетична енергія), адже потенційна енергія мінімальна в точці рівноваги
v=Aω=0,05*2π/3≈0,1047 м/с =10,47 см/с
Ek = mv²/2 = 0,01*(0,1047)²/2 ≈ 5,5*10⁻⁵ Дж = 55 мкДж
Сформулируйте условие всплытия тела в жидкости или газе. Приведите примеры.
Тело может всплывать само только в случае, если сила Архимеда больше силы тяжести.
(po)*g*V>mg
Чтобы увеличить силу Архимеда, надо увеличить объем тела. Так рыбы увеличивают или сжимают свой воздушный пузырь, чтобы плыть вверх или вниз.
А вот подводная лодка уменьшает свою силу тяжести. У нее есть емкости, заполненные водой. При всплытии воду из них удаляют сжатым воздухом. А при погружении вновь заполняют водой. Так меняют массу и соответственно силу тяжести.
При полете на воздушном шаре тоже уменьшают силу тяжести, сбрасывая из корзины мешки с песком.