跳水運動員從高于水面H=10m的跳臺落下,若運動員質量為m=60kg,其體型可等效為長度L=1m,直徑為d=0.3m圓柱體,不記空氣阻力,運動員入水后,水的等效阻力F作用于圓柱體的下端面,F的數值隨入水深度y變化的函數圖象如圖所示,該曲線可近似的看作橢圓的一部分,該橢圓長短軸分別與兩坐標軸重合,橢圓與y軸交于y=h處,與F軸交于F=5mg/2處,為確保運動員的安全,計算池水至少應有多深?(橢圓面積公式:S="派"乘以ab)詳細過程謝謝,明天就要交的
熱心網友
h=(mH+派*pL^2*d^2/8)/(5派m/8+派pLd^2/4-m)=4.9重力做功Wg,水的浮力作功WF,水的阻力做功Wf,由動能定理得 Wg+WF+Wf=0設水深h,則 Wg=mg(H+h)運動員入水時,,水的浮力增大,做功為 WF1=-1/2pL派(d/2)^2gL從入水后到水底,浮力做功 WF2=-1/4派pLd^2(h-L)g由函數圖像得 Wf=-0.25派*2.5mgh將后四式代入一式得 h=h=(mH+派*pL^2*d^2/8)/(5派m/8+派pLd^2/4-m)=4.9其中 p是密度 100%把握!!!!!
熱心網友
這是一道古老的高中物理訓練題的簡化版啦!上面那位已經說的很清楚了,一是明確總的思路,功能轉換,二是根據力和位移的約束關系即那張圖給出的關系利用動量定理,求出位移。我記得當年做這題時是不知道橢圓面積怎么求。
熱心網友
根據能量的轉化有:重力勢能=水的阻力所做的功 ①因為水的阻力是在不斷變化的,其實圖中1/4橢圓的面積在數值上與這個過程中變化的阻力是等效的。設水深a米,其實容易知道a與圖中y軸上的h相等,因為在水面時,即a=h時,水的阻力為0,由①得:mg(H+a-1/2L)=1/4∏*a*5mg/2*(a-1/2L) (其中“∏”是 "派")