...流星为什么不会洒出水,在最高点受重力和杯对水的压力却不流出...
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发布时间:2024-10-13 10:51
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热心网友
时间:2024-10-28 19:02
这好像不是高三物理题吧,高一就应该学过了。
你的疑问是“为什么水受到向下的合外力却没有向下运动”,是吧?
从牛顿第一定律可知:物体运动状态的改变,需要外力的参与;而合外力的出现,也一定会改变物体的运动状态。那么物体在任意时刻的运动状态是由什么决定的?仅仅是合外力吗?不是。
合外力只是“改变”运动状态的充要条件,要想唯一确定物体的运动状态,还要考虑物体的初始状态。这个道理你应该明白吧?比如两个同质量的物体,一个自由落体,一个平抛运动。二者各自的合外力是相同的,但它们的运动情况却不同,就是因为初始状态不同:一个静止,一个匀速直线运动(虽然只是一瞬间)。圆周运动也是如此,它有一个线速度,物体运动状态由线速度和合外力共同决定。
圆周运动的规律是:F = mv²/r;所以,线速度、向心力、半径三者之间有一个确定后,其余二者成函数关系。本题中,半径确定,故速度平方与向心力成正比。那么,向心力的取值范围决定了保持圆周运动的线速度的取值范围。只要速度合适(使得向心力大于等于重力,又小于重力和绳子、杯子的承受力之和),水就做圆周运动,不会洒落。
其实,圆周运动的规律还是由牛顿第二定律决定的,只不过此时的加速度与速度垂直,这就要把加速度和速度当成平面矢量来处理,你可以自己推导一下。归根结底,是合外力和初始状态共同决定物体各时刻的状态。
热心网友
时间:2024-10-28 19:05
速度太大了,重力和杯对水的压力只作向心力
热心网友
时间:2024-10-28 19:07
在最高点受重力和杯对水的压力,合力方向向下,但此刻速度方向沿水平方向。
根据物体做曲线运动的条件可知,水的运动方向是沿水平方向逐渐向下偏,即向下做圆周运动,既不会沿水平做直线运动,也不会向下做直线运动掉下来。