水龙头开口竖直向下,直径为1cm,安装在离接水盆75cm高处..现打开水龙头,水沿竖直方向流下,仔细观察将会

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  • 基本思路是:水流量处处相等,否则就会出现水的聚集或断流现象.也就是说,在相等的时间内,水在水龙头出口处流出多少水,就会在接水盆处得到多少水.

    我们就设相等的时间为t秒,则在水龙头出口处流出的水的体积为 V=S₁×h₁=S₁×v₁×t (1式)

    由于水在重力加速度的作用下是加速下落的,再推导水流到接水盆时的速度v₂:

    根据公式(v₂)²-(v₁)²=2as 得:(v₂)²=(2×10×0.75)+1=16 所以v₂=4m/s

    现在就可以推导出水流进接水盆的体积为:V=S₂×h₂=S₂×v₂×t (2式)

    根据流量相等,1式是等于2式的.所以有S₁×v₁×t =S₂×v₂×t 带入数据得:

    π×(1/2)²×1×t=π×r²×4×t 约去t 和π 解出r₂=0.25cm 那么直径就是0.5cm

    答:水流柱落到接水盆中时的直径0.5cm

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