Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 5838
2017-12-31 
Шарик для игры в настольный теннис радиусом $R = 15 мм$ и массой $m = 5 г$ погружен в воду на глубину $h = 30 см$. Когда шарик отпустили, он выпрыгнул из воды на высоту $h_{1} = 10 см$. Какая энергия перешла при этом в тепло вследствие трения шарика о воду?
Решение:
Всплывающий шарик вблизи поверхности воды будет обладать кинетической энергией
$(F_{A} - mg) - W$,
где $W$ — потери энергии на тепло, a $F_{A}$ — сила Архимеда. Так как шарик выпрыгнул из воды на высоту $h_{1}$, то закон сохранения энергии дает
$(F_{A} - mg)h - W = mgh_{1}$,
или
$W = F_{A}h - mg (h + h_{1})$.
Учтя, что
$F_{A} = \frac{4}{3} \pi R^{3} \rho g$,
где $\rho$ — плотность воды, и подставляя численные значения, получим
$W = 219 520 эрг \approx 2,2 \cdot 10^{-2} Дж$.
Шарик для игры в настольный теннис радиусом $R = 15 мм$ и массой $m = 5 г$ погружен в воду на глубину $h = 30 см$. Когда шарик отпустили, он выпрыгнул из воды на высоту $h_{1} = 10 см$. Какая энергия перешла при этом в тепло вследствие трения шарика о воду?
Решение:
Всплывающий шарик вблизи поверхности воды будет обладать кинетической энергией
$(F_{A} - mg) - W$,
где $W$ — потери энергии на тепло, a $F_{A}$ — сила Архимеда. Так как шарик выпрыгнул из воды на высоту $h_{1}$, то закон сохранения энергии дает
$(F_{A} - mg)h - W = mgh_{1}$,
или
$W = F_{A}h - mg (h + h_{1})$.
Учтя, что
$F_{A} = \frac{4}{3} \pi R^{3} \rho g$,
где $\rho$ — плотность воды, и подставляя численные значения, получим
$W = 219 520 эрг \approx 2,2 \cdot 10^{-2} Дж$.
