Дано:
V = 80 м³ (объем подводной лодки)
v = 0.50 м/с (скорость погружения)
Ek = 11 кДж = 11 * 10^3 Дж (кинетическая энергия)
Найти:
ρ (плотность подводной лодки)
Решение:
Кинетическая энергия может быть выражена через массу и скорость как Ek = (1/2) * m * v^2, где m - масса подводной лодки.
Масса lодки может быть выражена через ее плотность ρ и объем V как m = ρ * V.
Подставляя это в формулу для кинетической энергии, получаем:
Ek = (1/2) * ρ * V * v^2
Теперь можем выразить плотность ρ:
ρ = (2 * Ek) / (V * v^2)
Подставляем известные значения:
ρ = (2 * 11 * 10^3 Дж) / (80 м³ * (0.50 м/с)^2)
Вычисляем числитель и знаменатель:
ρ = (22 * 10^3 Дж) / (80 м³ * 0.25 м²/с²)
ρ = (22 * 10^3 Дж) / (20 м² * м²/с²)
Сокращаем единицы измерения:
ρ = (22 * 10^3) / 20 кг/м³
ρ = 1100 кг/м³
Ответ:
ρ = 1100 кг/м³ (плотность подводной лодки)