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相關(guān)例題:
題目:一個物體在空氣中自由下落,經(jīng)過時間t秒到達(dá)地面。已知該物體在下落過程中受到的空氣阻力大小與其速度成正比,求物體在下落過程中受到的空氣阻力。xXs物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
解答:xXs物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
根據(jù)自由落體運動規(guī)律,物體下落的高度為:xXs物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
h = 1/2gt^2xXs物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
由于物體在下落過程中受到的空氣阻力大小與其速度成正比,因此物體受到的合力為:xXs物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
F = mg - kvxXs物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
其中,k為比例系數(shù),v為物體下落的速度。xXs物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
根據(jù)牛頓第二定律,物體的加速度為:xXs物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
a = F/m = g - kv/mxXs物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
由于物體在t秒內(nèi)下落了h的高度,因此有:xXs物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
h = 1/2at^2xXs物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
將上述兩個公式代入得到:xXs物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
1/2gt^2 = g(1 - kv/m)t^2 - kvt^2/mxXs物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
化簡得到:xXs物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
k = 2g/t^2xXs物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
因此,物體在下落過程中受到的空氣阻力為:xXs物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
F = mg - kv = mg - 2g/t^2v = mg(1 - 2/t^2)vxXs物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
其中,v為物體下落的速度。這個例題可以幫助您理解自由落體運動的概念和空氣阻力的性質(zhì),并掌握如何根據(jù)已知條件求解空氣阻力的大小。xXs物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
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