問題詳情:
為估算池中睡蓮葉面承受出滴撞擊產生的平均壓強,小明在雨天將一圓柱形水杯置於露台,測得1小時內杯中水上升了45mm.查詢得知,當時雨滴豎直下落速度約為12m/s.據此估算該壓強約為(設雨滴撞擊睡蓮後無反*,不計雨滴重力,雨水的密度為1×103 kg/m3)()
A.0.15Pa B. 0.54Pa C. 1.5Pa D. 5.4Pa
【回答】
考點: 動量定理.
分析: 想估算雨水對睡蓮葉面撞擊產生的平均壓強,首先要建立一個不計雨水重力,但速度由v=12m/s減為零的動量變化的模型,應用動量定理表示出睡蓮葉面對雨滴的衝力,利用圓柱形容器1小時得到的水的體積算出水的質量,利用壓強公式求得壓強.
解答: 解:由於是估算壓強,所以不計雨滴的重力.設雨滴受到支持面的平均作用力為F.設在△t時間內有質量為△m的雨水的速度由v=12m/s減為零.以向上為正方向,對這部分雨水應用動量定理:
F△t=0﹣(﹣△mv)=△mv.得到F=
設水杯橫截面積為S,對水杯裏的雨水,在△t時間內水面上升△h,則有△m=ρ S△h
F=ρSv.壓強P====0.15(Pa)
故選 A
點評: 估算題目關鍵是建立一個模型,然後利用合理的理論推斷得出基本符合事實的結論,這是物理學中常用的一種思想方法.
知識點:未分類
題型:選擇題