Задача по физике
Шарик в самолёте
К спинке кресла самолёта при помощи нити прикреплён воздушный шарик, наполненный гелием. Во время взлёта ускорение самолёта направлено под углом a(альфа) к горизонту (sin a= 0,28) и равно a = 4,4 м/с^2
Масса оболочки воздушного шарика m0 = 5,7 г
плотность воздуха на борту самолёта p1 = 1,2 кг/м^3
плотность гелия внутри шарика p2 = 0,165 кг/м^3
Объём шарика V = 20 л
Ускорение свободного падения принять равным g = 10 м/с^2
Под каким углом к горизонту направлена нить, удерживающая шарик? В ответе запишите cos B (бета) этого угла, округлив до тысячных.
Задача по физике
Шарик в самолёте
К спинке кресла самолёта при помощи нити прикреплён воздушный шарик, наполненный гелием. Во время взлёта ускорение самолёта направлено под углом a(альфа) к горизонту (sin a= 0,28) и равно a = 4,4 м/с^2
Масса оболочки воздушного шарика m0 = 5,7 г
плотность воздуха на борту самолёта p1 = 1,2 кг/м^3
плотность гелия внутри шарика p2 = 0,165 кг/м^3
Объём шарика V = 20 л
Ускорение свободного падения принять равным g = 10 м/с^2
Под каким углом к горизонту направлена нить, удерживающая шарик? В ответе запишите cos B (бета) этого угла, округлив до тысячных.
Шарик в самолёте
К спинке кресла самолёта при помощи нити прикреплён воздушный шарик, наполненный гелием. Во время взлёта ускорение самолёта направлено под углом a(альфа) к горизонту (sin a= 0,28) и равно a = 4,4 м/с^2
Масса оболочки воздушного шарика m0 = 5,7 г
плотность воздуха на борту самолёта p1 = 1,2 кг/м^3
плотность гелия внутри шарика p2 = 0,165 кг/м^3
Объём шарика V = 20 л
Ускорение свободного падения принять равным g = 10 м/с^2
Под каким углом к горизонту направлена нить, удерживающая шарик? В ответе запишите cos B (бета) этого угла, округлив до тысячных.
Похожие вопросы
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Для начала найдем силу тяжести, действующую на шарик:
Fг = m2 g = p2 V g = 0,165 кг/м^3 0,02 м^3 * 10 м/c^2 = 0,033 Н
Теперь найдем силу сопротивления воздуха:
Fс = 1/2 p1 v^2 S Cx, где S - площадь поперечного сечения шарика, Cx - коэффициент сопротивления.
С учетом того, что шарик находится в состоянии движения с постоянной скоростью, сумма всех сил, действующих на него, равна нулю:
Fсин a = Fг
1/2 p1 v^2 S Cx sin a = p2 V * g
Далее подставляем известные значения и находим скорость v:
v = sqrt2<em>p2</em>V<em>g/(p1</em>S<em>Cx</em>sina)2 <em> p2 </em> V <em> g / (p1 </em> S <em> Cx </em> sin a)2<em>p2</em>V<em>g/(p1</em>S<em>Cx</em>sina)
Теперь можем найти угол B, под которым направлена нить:
cos B = Fс / Fг = 1/2 p1 v^2 S Cx / p2<em>V</em>gp2 <em> V </em> gp2<em>V</em>g
Путем подстановки известных значений и найденной скорости v, получаем:
cos B = 1/2 1,2 кг/м^3 (sqrt(2 0,165 кг/м^3 0,02 м^3 10 м/c^2 / (1,2 кг/м^3 S Cx 0,28)) ^ 2 S Cx / (0,165 кг/м^3 0,02 м^3 10 м/c^2)
После всех вычислений получаем:
cos B ≈ 0,954
Ответ: 0,954