1. Как определить объем воздушной полости в полом никелевом шарике, поднимающемся вертикально вверх в стакане

Предмет вопроса: Физика

Инструкция:
1. Чтобы определить объем воздушной полости в полом никелевом шарике, поднимающемся вертикально вверх в стакане, заполненном нефтью, можно воспользоваться понятием плавучести. Когда шарик находится в нефти, две силы действуют на него - его собственный вес направленный вниз и сила Архимеда, равная весу вытесненного им объема жидкости и направленная вверх. Если шарик движется с постоянной скоростью, значит эти две силы равны по модулю и можно записать следующее уравнение: Вес шарика = Вес вытесненного объема жидкости. Отсюда можно выразить объем воздушной полости в шарике.

2. Для определения отношения ускорений при столкновении двух оловянных шариков на гладкой поверхности, необходимо использовать законы сохранения импульса и энергии. При столкновении, импульс системы шариков сохраняется, что означает, что сумма импульсов до столкновения равна сумме импульсов после столкновения. Также, по закону сохранения энергии, сумма кинетических энергий до столкновения равна сумме кинетических энергий после столкновения. Из данных задачи известно, что радиус первого шарика в два раза меньше радиуса второго шарика. Используя эти законы и информацию о радиусах шариков, можно записать несложные уравнения и решить задачу.

Пример:
1. Решение первой задачи:
- Измеряем массу шарика и находим его вес. Это будет равно силе Архимеда, действующей на шарик.
- Находим плотность нефти и используем ее для расчета веса вытесненной объемной части нефти.
- Из разности веса шарика и веса вытесненной нефти найдем вес воздушной полости.
- Используя понятие плотности воздуха, определяем объем воздушной полости.

2. Решение второй задачи:
- Используя информацию о радиусах шариков, вычисляем их массы.
- Применяем закон сохранения импульса и записываем уравнение, учитывая, что различие между ускорениями шариков равно величине изменения их импульсов.
- Для закона сохранения энергии записываем уравнение, учитывая кинетическую энергию каждого шарика.
- Решаем полученную систему уравнений и находим отношение ускорений.

Совет: Для лучшего понимания данных задач стоит освоить теорию плавучести и законы сохранения импульса и энергии. Помимо этого, полезно изучить физические свойства материалов, таких как плотность никеля и олова, а также уметь применять формулы для рассчетов массы, объема и веса.

Задание для закрепления: Если никелевый шарик имеет массу 50 г, а плотность нефти равна 0,85 г/см³, найдите объем воздушной полости в шарике.