动量定理在流体问题上的应用.ppt

动量定理在流体问题中的应用中山纪念中学曾奇例一、高压采煤水枪出水口的截面积为S,水的射速为v,射到煤层上后,水速度为零,若水的密度为ρ,求水对煤层的冲力。SΔt时间内冲到煤层上的水的体积为这些水的质量为:由动量定理得:由牛顿第三定律,水对煤层的冲力为:例二、最大截面S=5m2的一艘宇宙飞船,以速度v=10km/s在太空中航行时,进入静止的、密度ρ=2×10-5kg/m3的微陨石云中。如果微陨石与飞船相撞时都附着在飞船上,要使飞船维持原速度前进,飞船的推力应为多大?SΔt时间内接触到飞船的微陨石的质量为:由动量定理得:由牛顿第三定律,飞船所受阻力:因此推力例三、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大小为多少?(设空气碰到帆后随帆一起运动)SΔt时间内吹到帆面上的空气体积为对这些空气由动量定理得:这些空气的质量为:得:由牛顿第三定律,帆受到的风力例四、一质量为m,长为L的柔软绳自由悬垂,下端恰与一台秤秤盘接触。某时刻放开柔软绳上端,求台秤的最大示数。(重力加速度大小为g)0—t时间内静止在台秤上的绳子的长度为质量为:对台秤的压力为:t—t+Δt时间内撞击台秤的绳子速度为t—t+Δt时间内撞击台秤的绳子质量为对这些绳子用动量定理:其中:忽略不计得:由牛顿第三定律得,t时刻绳子对台秤的撞击力为绳子对台秤的总的作用力为:当:(2016年全国一)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:(i)喷泉单位时间内喷出的水的质量;(ii)玩具在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度。知识回顾KnowledgeReview祝您成功!