Задачи › Неинерциальные системы отсчёта

Шар в ускоренном коническом сосуде

  1. Шар в ускоренном коническом сосуде

    ВсОШ 2002/03, 11 кл.
    5/10

    Стеклянный шар объёмом \(V\) и плотностью \(\rho_0\) находится в сосуде с водой, плотность которой \(\rho\) (рис.). Воды достаточно много, так что шар полностью погружён в неё. Острый угол между стенкой конического сосуда и горизонтом составляет \(\alpha\). Внутренняя поверхность сосуда гладкая. Сосуд движется с постоянным ускорением \(a\), направленным под острым углом \(\gamma\) к вертикали. Найдите силы давления шара на дно и стенку сосуда. При каком соотношении между параметрами задачи \(V\), \(\rho_0\), \(\rho\), \(\alpha\), \(\gamma\) шар не будет отрываться от дна при любых значениях ускорения \(a > 0\)?

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    В системе сосуда действует эффективное ускорение \(\vec g - \vec a\), и сила Архимеда направлена против него; на шар действует «эффективный вес» \((\rho_0 - \rho)V(\vec g - \vec a)\). Разложите его по нормалям к дну и к стенке.

    Ответ

    \(N_1 = (\rho_0 - \rho)V(g + a\cos\gamma - a\sin\gamma\ctg\alpha)\), \(N_2 = \dfrac{(\rho_0 - \rho)Va\sin\gamma}{\sin\alpha}\); при \(\gamma < \alpha\)

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи