Question

Резиновый мячик массой m=10г и объемом V=10см3, находится под водой на глубине h=1м. На какую высоту s над поверхностью воды выпрыгнет мячик.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Решение:

На мяч в воде действует сила тяжести и Архимедова. По второму закону Ньютона  ma=F-mg, где архимедова сила определяется по формуле:  F=ρgV.

Отсюда ускорение мяча в воде: a=F/m-g,   a=ρgV/m-g.  Сопротивление воды не учитываем. Из формулы пути в воде найдём скорость мяча на поверхности воды:  

h=v^2/2a=v^2/(2(ρgV/m-g)). v^2=2h( ρgV/m-g).

Из закона сохранения энергии мяча над водой найдём высоту:

mgs=〖mv〗^2/2, s=v^2/2g=(2h(ρgV/m-g))/2g=(h(ρgV/m-g))/g=(1((1000∙10∙10∙〖10〗^(-6))/0,01-10))/10=0

(Это полное решение задачи. Но вообще по условию получается, что сила тяжести равна силе Архимеда, поэтому мяч с такими данными  будет плавать в воде.  Чтобы мяч выпрыгнул из воды надо взять больше объём или меньше массу. )