Question

Kula o d=600kg/m3 spada do wody z wysokości 80 m gęstość wody=1000kg/m2. Oblicz:

a) z jaką prędkością kula uderzy o powierzchnię wody.

b) wartość przyśpieszenia w wodzie.

c) ile czasu trwa ruch jednostajnie opóźniony.

d) na jaką głębokość zanurzy się kula.

Answer 1

a) Prędkość przed uderzeniem w taflę wody policzymy z zasady zachowania energii: 

b) Przyśpieszenie w wodzie policzymy z II zasady dynamiki Newtona: 

Na kulkę działają dwie siły: siła grawitacji oraz siła wyporu: 

Kulka ma mniejszą gęstość niż woda, więc siła wyporu będzie większa niż siła grawitacji, (kulka dąży do równowagi, pływania). 

c) Prędkość będzie maleć od wartości v do 0, gdy prędkość osiągnie wartość 0 kulka zacznie się wynurzać. 

d) Korzystając z równania na położenie kulki obliczymy głębokość na jaką się zanurzy kula podstawiając za t wartość z podpunktu c). 

Wystarczy podstawić wartości liczbowe.