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  • 动量定理流体问题

    横向(不考虑重力):

    极短时间(Δt)内,取一小段流体作为研究对象

    体积:(ΔV=SvΔt)

    质量:(Δm=ρΔV=ρSvΔt)

    动量变化:(Δp=vΔm=ρv^2SΔt)

    动量定理:(FΔt=Δp)

    竖直水柱

    某游乐园入口旁有一喷泉,喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中.为计算方便起见,假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出;玩具底部为平板(面积略大于S);水柱冲击到玩具底板后,在竖直方向水的速度变为零,在水平方向朝四周均匀散开.忽略空气阻力.已知水的密度为ρ,重力加速度大小为g.求:
    (1)喷泉单位时间内喷出的水的质量;
    (2)玩具在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度

    [M=ρV=ρSv_0 ]

    [F_压=F_冲=Mg ]

    [v_0^2-v^2=2gh ]

    [Δm=ρSv_0Δt ]

    [-(F_压+Δmg)Δt=0-Δmv ]

    [Δm*Δt→0 ]

    [F_压Δt=Δmv ]

    [v=frac{F_压Δt}{Δm}=frac{MgΔt}{ρSv_0Δt}=frac{Mg}{ρSv_0} ]

    [h=frac{v_0^2-v^2}{2g}=frac{v_0^2}{2g}-frac{M^2g}{2ρ^2S^2v_0^2} ]

    竖直要考虑重力和水流速度的变化,呜呜呜

    连续流体

    一艘帆船在静水中由于风力的推动做匀速直线运动,帆面的面积为S,风速为V1,船速为V2(V2<V1),空气密度为ρ,帆船在匀速前进时帆面受到的平均风力为多少

    时间t内吹过帆船的风与船同速

    [-Ft=Δm(v_1-v_2) ]

    [Δm=ρSΔV=ρS(v_1-v_2)t ]

    [F=ρS(v_1-v_2)^2 ]

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/knife-rose/p/13763170.html
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