雨伞边缘到伞柄距离为R,边缘高出地面h,当雨伞以角速度ω绕伞柄匀速转动时,雨滴从伞边缘水平甩出,求雨滴落到地面的圆半径r.
问题描述:
雨伞边缘到伞柄距离为R,边缘高出地面h,当雨伞以角速度ω绕伞柄匀速转动时,雨滴从伞边缘水平甩出,求雨滴落到地面的圆半径r.
答
设雨滴从伞的边缘以初速度v0沿切线开始做平抛运动,伞半径为R
平抛的水平距离
s=v0t ①
平抛的竖直高度 h=
gt2②1 2
平抛的初速度 v0=ωR ③
由①②③式得 ④
又r=
⑤
R2+s2
由④⑤式得 r=R
1+
2hω2
g
答:雨滴落到地面的圆半径为R
1+
2hω2
g