一道高一物理关于自由落体运动的问题 求详细解答空中挂有一装满水的大水箱,水箱的底部有一小孔,水从小孔中沿竖直方向自由流下,形成一条稳定的水流柱.仔细观察,会发现水流柱的直径在
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/06/30 10:33:49
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一道高一物理关于自由落体运动的问题 求详细解答
空中挂有一装满水的大水箱,水箱的底部有一小孔,水从小孔中沿竖直方向自由流下,形成一条稳定的水流柱.仔细观察,会发现水流柱的直径在流下的过程中不断减小,并测得在距小孔0.05m处水流柱的直径D=1cm,落到地面时的直径d=0.5cm已知重力加速度g=10m/s²,求小孔距地面的高度H. 要有详细过程啊 谢谢啦.
一道高一物理关于自由落体运动的问题 求详细解答空中挂有一装满水的大水箱,水箱的底部有一小孔,水从小孔中沿竖直方向自由流下,形成一条稳定的水流柱.仔细观察,会发现水流柱的直径在
由于水柱中每一截面在相同的时间的通过的水量(水的体积)相同.距小孔0.05m处 水量为V1t*S=V1t*(1/4Πd1^2) ,落到地面时的水量V2t*S‘=V2t*(1/4Πd2^2)
V2t*(1/4Πd2^2).=V1t*(1/4Πd1^2)
V2/V1=d1^2/d2^2=1/0.25=4/1
由自由落体可得
V1^2=2gh1=2*10*0.05
V1^2=1 (1)
V2^2=2gH=2*10*H (2)两式相比
1/20H=V1^2/V2^2=1/16
h=0.8m
距小孔0.05m时,水的速度是v=sqrt(2gh)=1m/s
在Δt时间内,流过截面的水量是:vΔt*(π(D/2)^2)
设落到地面时速度为v',则vΔt*(π(D/2)^2)=v'Δt(π(d/2)^2),即vD^2=v'd^2,v'=4m/s
H=v'^2/2g=0.8m