自由落体中的最终速率问题:在媒质中(空气、水、油等)的物体会受到粘滞力D的 Terminal Speed作用,其方向与物体的运动方向相反,其大小与物体速度 等有关 最简单的正比关系:v个→D↑ D=bvb为比例系数 D=bv 物体以最终速率v,下落,作用物体上的力平衡 bv, =mg 1,_mg 在物体达到最终速率之前,v()? D=by a=m 解微分方程,v,(O)=0 显然:im,()=8=1 但实际情况中,D还与物体的大小、形状等因素有关:D=cpAv2 C:系数 p:空气密度 A:有效横截面 问题:如果没有空气阻力,一个在4000m高空下落的雨点(15mm大小),到达地面时其最 终速率为多少?实际值v=7m/s 参照系选取 直接影响到解决或者描述物体运动的复杂性,例如在地心系中,水星的运动轨迹自由落体中的最终速率问题:在媒质中(空气、水、油等)的物体会受到粘滞力 D 的 作用,其方向与物体的运动方向相反,其大小与物体速度 等有关。 最简单的正比关系:v D ↑→ ↑ D = bv b 为比例系数 物体以最终速率 t v 下落,作用物体上的力平衡 t bv mg = t mg v b = 在物体达到最终速率之前,v t( ) ? y y y dv a m mg bv dt = =− 解微分方程, (0) 0 y v = () 1 bt m y mg vt e b ⎛ ⎞ − = − ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ 显然:lim ( ) y T t mg vt v →∞ b = = 但实际情况中,D 还与物体的大小、形状等因素有关: 1 2 2 D c Av = ρ 2 T mg v c Aρ = 问题:如果没有空气阻力,一个在 4000m 高空下落的雨点(1.5mm 大小),到达地面时其最 终速率为多少?实际值 7 Tv ms = 参照系选取 直接影响到解决或者描述物体运动的复杂性,例如在地心系中,水星的运动轨迹 Terminal Speed D t = bv m mg mg D t = bv m C: 系数 ρ : 空气密度 A: 有效横截面