两球形雨滴,半径分别为r1、r2,在空气中下降,下落中受到的空气阻力跟其截面积S成正比,跟下降

二力平衡 已结 1 414
郭玉臣
郭玉臣 2021-4-9 05:25

两球形雨滴,半径分别为r1、r2,在空气中下降,下落中受到的空气阻力跟其截面积S成正比,跟下降速度v成反比。即:f=kSv2(其中k为常数),求两雨滴下降的最大速度之比v1:v2是多少?


相关标签:
1条回答
  •  树友e7idw7
    树友e7idw7 (最佳回答者)
    2021-4-16 08:38

    解析:设水雨的密度为ρ,则

    水滴的体积:V=(4/3)πr3

    水的滴的质量:m=ρV= (4/3) ρπr3

    重力:G=mg= (4/3) ρgπr3

    横截面积:S=πr2

    当速度最大时,水滴受到阻力和其重力为平衡力,故大小相等,即:
    f=G       也即

    kSv2=(4/3) ρπr3

    kπr2v2=(4/3) ρπr3

    v2=[4/(3k)]ρr

    故:v12/v22={[4/(3k)]ρr1}/{[4/(3k)]ρr2}=r1/r2

    v1/v2=r1/r2(“√”为根号)


    64 讨论(1)
提交回复