xhb201 花朵
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冰层的体积V=Sd=40m2×25mm=1m3,
冰层的质量m=ρV=0.9×103kg/m3×1m3=0.9×103kg,
冰层的重力G=mg=0.9×103kg×10N/kg=9000N,
第二次下的冻雨结成冰对屋顶的压力为9000N,
先考虑一个重力为G的物体撞击屋顶的平均撞击力f,以物体为受力物体来分析,初速度为v,末速度为v',向下为正方向,撞击时间为△t,根据动量定理有
(G-f)=
m(v′−v)
△t,
f=G-
m(v′−v)
△t,
对于连续下了t=24小时的雨,m=900kg,v=5m/s,v'=0,△t=24h=24×60×60s,而G,并不是G=mg=0.9×103kg×10N/kg=9000N全部同时压在屋顶,先求出每秒降到屋顶的水有[9000N/24×60×60s],然后,求出在雨滴撞击屋顶的时间内有多少水降到屋顶,由于雨滴撞击屋顶的时间t极短,[9000N/24×60×60s]•t≈0,所以,在“雨滴撞击屋顶的时间”内降到屋顶的水的重力,可以忽略.于是雨对屋顶的撞击使整个屋顶受到的压力为
f=
m(v′−v)
△t=[900×5/24×60×60]=0.052N
故答案为:9000,0.052.
点评:
本题考点: 共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.
考点点评: 此题再用动量定理求解时,要特别注意雨滴撞击屋顶时间,由于撞击时间极短,可以不考虑重力的影响.此题有一定的难度,属于难题.
1年前
你能帮帮他们吗