一重力G=2.5×10ˆ(-3)N的雨滴从高空有静止开始竖直落下(不计横向风的影响),设雨滴下落过程中受到的空气阻力F阻与下落速度的平方(v²)成正比,关系为F阻=kv²,其中k味常数,且k=1×10^(-4)
问题描述:
一重力G=2.5×10ˆ(-3)N的雨滴从高空有静止开始竖直落下(不计横向风的影响),设雨滴下落过程中受到的空气阻力F阻与下落速度的平方(v²)成正比,关系为F阻=kv²,其中k味常数,且k=1×10^(-4)N×s²/m².求 (1)该雨滴匀速下落时所受空气阻力的大小 (2)若雨滴匀速下落的距离为400m,则这个过程重力对雨滴做的功为多少J?(3)雨滴匀速下落时的速度是多少?
答
1、匀速下落,竖直方向受力平衡,即空气阻力等于重力,为2.5×10ˆ(-3)N.
2、W=Gh=2.5×10ˆ(-3)*10=2.5×10ˆ(-2)J,重力做正功.
3、匀速下落时,阻力F=G=2.5×10ˆ(-3)N.又因为F=kv²,即2.5×10ˆ(-3)=1×10^(-4)v²
解得,v=5m/s.