物體在空氣中運動時所受空氣的阻力f與其相對于空氣的速度v有關。我們把研究的對象簡化成半徑為r的球體,并認為空氣相對于地面靜止。當物體的速度v比較小時,空氣阻力f=6πηrv,式中空氣的黏度η≈1.8×10-5Pa?s,不考慮它隨溫度的變化;當物體的速度v比較大時,空氣阻力f=πρr2v25,式中ρ為空氣的密度。依據以上的規律,請分析以下問題:
(已知球體的體積公式為V=4πr33,ρ=1.29kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)試用第二個空氣阻力的表達式計算半徑分別為r1=10-6m與r2=10-3m的水滴在空中豎直下落過程中可分別達到的最大速度?
(2)通過計算說明這兩種水滴各適合哪一個阻力表達式。
πρ
r
2
v
2
5
4
π
r
3
3
【考點】速度公式的簡單計算.
【答案】(1)半徑分別為r1=10-6m與r2=10-3m的水滴在空中豎直下落過程中達到的最大速度依次為0.227m/s、7.19m/s;
(2)通過計算可知,半徑r1=10-6m的水滴受到的阻力適用的表達式為f=6πηrv,半徑r2=10-3m的水滴受到的阻力適用的表達式為f=。
(2)通過計算可知,半徑r1=10-6m的水滴受到的阻力適用的表達式為f=6πηrv,半徑r2=10-3m的水滴受到的阻力適用的表達式為f=
πρ
r
2
v
2
5
【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:369引用:1難度:0.3
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