Вес пустого ведра массой 1,5 кг:
P = mg = 1,5 · 10 = 15 (H)
Если не учитывать сопротивление воды при подъеме ведра, то до поверхности воды подъем ведра будет происходить, если к нему приложить силу, большую, чем 15 Н
Возможно небольшое уменьшение этого значения за счет выталкивающей силы, действующей на ведро в воде:
F(a) = ρ(в)gV
Объем железа, из которого изготовлено ведро:
V = m/ρ = 1,5 : 7800 ≈ 0,0002 (м³)
Тогда:
F(a) = 1000 · 10 · 0,0002 = 2 (H)
Таким образом, для подъема ведра в воде до ее уровня нужно приложить силу, большую, чем:
F = P - F(a) = 15 - 2 = 13 (H)
Объем ведра (удивительно маленький, кстати...)) - Обычно это 10-12 л., или 10000 - 12000 см³) не влияет на величину выталкивающей силы, так как внутри ведра находится та же вода, что и снаружи, и выталкивающая сила, действующая на весь объем ведра, равна весу воды в этом объеме, то есть весу воды, набранной в ведро..))
Как только край ведра поднимется над уровнем воды, для его дальнейшего подъема придется увеличить приложенную к ведру силу на величину веса воды, поднятой над уровнем воды в колодце.
При полном выходе ведра из воды сила, необходимая для подъема ведра будет складываться из веса самого ведра и веса набранной в него воды:
F = P+P(в) = 15+10 = 25 (Н) - если объем ведра 1 л., или 1000 см³
F = P+P(в) = 15+100 = 115 (Н) - если объем ведра 10 л., или 10 000 см³
Полученные значения силы достаточны для удержания ведра на весу. Для его подъема сила должна превышать эти значения.
PS. Масса 1 л. пресной воды:
m = ρ(в)V = 1000 · 0,001 = 1 (кг)
Дано:
v1=30м/с
V=8м/с
m1=0,3×m
Найти:
v2-?
m2=m-0,3m=0,7m
По закону сохранения импульса:
p=p1+p2
p1=0,3m×v1
p2=0,7m×v2
p=mV
mV= 0,3m×v1+ 0,7m×v2
V=0,3×v1+0,7×v2
v2=|(V-0,3×v1)/0,7)|
v2=|(8-0,3×30)/0,7)|≈1,429м/с
ответ:v2≈1,429м/с
P.s:если необходимо дополнить решение чертежом, необходимо будет нарисовать: ось х вдоль которой происходит движение(вертикально), вектор скорости гранаты с её схематичным изображением и подписью массы(стрелка с подписью V, идущая от кружка, на котором написано m), вектора двух осколков после взаимодействия (тот, что подписывается v1 сонаправить с V+подписать массы).
