Какова толщина льдины, если человек массой 80 кг наступил на плоскую льдину, плавающую в воде, и льдина вместе

Какова толщина льдины, если человек массой 80 кг наступил на плоскую льдину, плавающую в воде, и льдина вместе с человеком начала колебаться с периодом 2 с? Учитывайте, что площадь верхней поверхности льдины составляет 1 м2, а плотность льда равна 900 кг/м3.
Валентина_5839

Валентина_5839

Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся знания о законах колебаний и основы гидростатики.

Первым шагом определим, какая сила вызывает колебания льдины. В данном случае, это сила тяжести, действующая на человека массой 80 кг.

Формула для периода колебаний T математического маятника связывает его с длиной l (в нашем случае толщина льдины) и ускорением свободного падения g:
T=2πlg

Распишем формулу для ускорения свободного падения g:
g=Fm

Где F - это сила тяжести, а m - масса тела. В нашем случае, m=80 кг.

Также, чтобы выразить силу тяжести F через плотность льда ρ и объем льдины V, воспользуемся формулой для плотности:
ρ=mV

Объем льдины V можно выразить через площадь верхней поверхности льдины A и ее толщину l:
V=Al

Подставим эти значения в формулу для силы тяжести:
F=mg=ρVg=ρAlg

Теперь, подставим это значение F в формулу для периода колебаний:
T=2πlFm=2πlρAlgm=2πml2ρAg

Далее, возведем обе стороны уравнения в квадрат, чтобы избавиться от корня:
T2=4π2ml2ρAg

Из этого уравнения можно определить толщину льдины l:
l=T2ρAg4π2m

Подставим значения в формулу:
l=(2c)2900кг/м31м29.8м/c24π280кг

Выполним необходимые вычисления:
l=490019.84π2800.33м

Таким образом, получаем, что толщина льдины составляет около 0.33 метра.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello