在密度为ρ1的液体上方有一用线悬挂的长为l,密度为ρ2的均匀直棒(ρ2>ρ1),棒的下端刚好与液面接触.若剪短挂线,棒在

在密度为ρ1的液体上方有一用线悬挂的长为l,密度为ρ2的均匀直棒(ρ2>ρ1),棒的下端刚好与液面接触.若剪短挂线,棒在重力和浮力作用下下沉,求绑下落过程中的最大速度.答案为Vm=(ρ2*l*g/ρ1)^(1/2).
红茶小丸子 1年前 已收到2个回答 举报

xiaosha9400 幼苗

共回答了15个问题采纳率:86.7% 举报

设棒横截面积S.设棒进入水中h长度时,所受浮力:p1gSh.棒的重力p2gSl.棒进入水中,由于浮力渐渐增大,因而重力与浮力的合力逐渐减小,棒做加速度减小的变加速运动.一直到重力与浮力相等时,速度达到最大.p2gSl=p1gSh,h=p2*l/p1
以h为横坐标,浮力为纵坐标作图的话,是一条直线,到h高度进入水中,浮力所做功就是直线下面积:0.5*h*p1gSh=0.5*p1*g*Sh^2
重力做功:mgh=p2gSl*h
根据动能定理:mgh-0.5*p1*g*(Sh)^2=0.5mv^2
求得v=(ρ2*l*g/ρ1)^(1/2)

1年前 追问

7

红茶小丸子 举报

可问题是ρ2>ρ1,所以不能达到重力与浮力相等的情况啊!

举报 xiaosha9400

这个题应该是ρ1>ρ2。你题目恐怕搞错了。因为ρ2>ρ1的话,重力始终大于浮力,棒始终处于加速状态,达不到最大速度

袭怒 幼苗

共回答了2099个问题 举报

你的题目大概抄错了,应该是ρ2<ρ1。棒子的密度得比液体小,否则即使全部浸入液体,棒子的合力仍然向下,始终是加速运动,就不存在最大速度一说了。
分析运动过程:棒子下落初始为变加速运动,随着浮力逐渐加大、加速度逐渐减小;当浮力等于重力的时候,棒子获得最大速度;之后浮力将开始超过重力,运动过程变为变减速运动。
速度最大时重力与浮力相等,设此时棒子伸入液面x,并假设棒子截面积s(均匀直棒...

1年前

2
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 18 q. 0.018 s. - webmaster@yulucn.com