Re: [解題] 99物理研究試題(浮力及假想力) 求助
※ 引述《rainyseattle (ㄘㄟˋ心阿)》之銘言：
: 標題: [解題] 99物理研究試題(浮力及假想力)
: 時間: Tue Jul 26 00:58:43 2011
:
:
: 1.年級：高中二年級
: 2.科目：物理
: 3.章節：牛頓力學
: 4.題目：
:
: [99研究單選17]
: 17.如圖13 所示，一密閉且裝滿水的長方形水箱，固定於一輛向右作等加速度運動的車上
: ，車的加速度a 與速度同向。在時間t=0 時，有一軟木小球由箱底A點被釋放，開始
: 上升，小球相對於箱底的初速度為零。在時間 t=t1>0時，小車與前方的牆壁碰撞
: 後立即停止， 則在0<t<t1 期間，軟木小球相對於箱子的運動軌跡最可能為下列
: 何者？
:
: 圖案我放在網路空間 可以參考一下
:
: http://www.megaupload.com/?d=7AGIC1IS
:
: 5.想法：
:
:
: 這題若從假想力的方向著手
:
: 我先想到 加速a→ 從水箱的觀點來看 為了符合加速座標觀察者 產生假想力ma向←
:
: 此時再引進假想力加上原重力場 ma+mg=mg' 所以可視為新的重力場 ↙
:
: 浮體則平行重力方向 朝反方向(↗)移動 因此答案選(E)
:
: 但我比較好奇的是 為何最後解答 他是往↗移動後 又往←移動
:
: 若依浮力的概念
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: air
: ────────────
: ─────│─────1
: ─────│─────2
: ─────│─────3 water
: ─────│─────4
: ─────↓─────5
: g
:
:
: 箭頭所指為重力場方向 越上層水壓越小 而浮力乃原自於上下水壓的壓力差(在水中時)
:
: 所以 若將浮體放置3 接著會自然往3 → 2 → 1這樣跑
:
:
:
:
: 若今天重力場變成
:
:
: ╱
: ／
: ╱
: ↙
: g'
:
:
: 劃出垂直線以後(抱歉劃不太出來= =)
: 同一水平面上 越右邊的不是淨水壓越低嗎??
: 小球最後應該是往右(→)跑才對
:
: 還請各位強者老師解惑了
:
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: ◆ From: 61.59.83.67
: 推 lowpitch:水壓沒有差喔 從「水」的座標系來看的話... 07/26 01:31
: → lowpitch:所以就原來小球所受的假力 就往←囉~ 07/26 01:32
: → rainyseattle:問一下樓上 一開始小球往左要如何解釋??? 07/26 09:43
: 推 umdm:題中敘述 "撞牆後立即停止" 所以撞牆系統會受到←的外力 07/26 23:59
: → umdm:所以此時假想力→ 所以球向左運動 07/27 00:04
: 推 fanchihwen:承上，也就是往←移動那段是t=t1時。 07/27 00:10
: 推 lowpitch:哈哈 我好像看錯撞牆的意思了~"~ 07/27 09:44
: → rainyseattle:but t=t1 不是只有一瞬間嗎 為什麼會有很長一段軌跡? 07/27 11:26
: → rainyseattle:先感謝樓上各位的解釋囉~ 07/27 11:31
: 推 umdm:只有一瞬間 但卻給氣球向←的速度 故向← 07/27 23:27
: → rainyseattle:這樣時間在0小於等於t小於等於t1應該看不到撞到後軌 07/28 10:13
: → rainyseattle:跡 順便問一下 若車子未撞牆 是否小球繼續向右運動? 07/28 10:13
: 推 umdm:未撞牆 應該會是右斜上 然後再→ 07/28 11:02
: 推 MiNiMusi:把這題看成地球自轉與飛彈的系統，水就是空氣 07/31 14:00
: → MiNiMusi:地球西向東以固定加速度自轉時，地面鉛直發射一飛 07/31 14:00
: → MiNiMusi:飛彈會朝向發射點的西邊。不過我覺得這題實際上的情形 07/31 14:02
: → MiNiMusi:會接近鉛直向上移動，因為水跟木頭密度差距沒有極大 07/31 14:02
: → MiNiMusi:上面是錯的O_O 07/31 14:19
抱歉舉的例子太爛了
地球的切線加速度是變加速度。
另外我看不懂原PO的重力場是什麼意思Q_Q
錯誤的地方 請不吝指教
Q:
一密閉且裝滿水的長方形水箱，固定於一輛向右作等加速度運動的車上，車的加速度a 與
速度同向。在時間t=0 時，有一軟木小球由箱底A點被釋放，開始上升，小球相對於箱底
的初速度為零。在時間 t = t1 >0 時，小車與前方的牆壁碰撞後立即停止， 則在
0 <= t <= t1 期間，軟木小球相對於箱子的運動軌跡最可能為下列何者？
首先我們先看到小球相對於箱底的初速度為零這句
並且劃一次木球開始上升時所受到的力圖
浮力
↑
左邊水← 。 → 右邊水
↓
鉛直面的部分 相信是沒有什麼問題，木球會浮起來是一定的。
現在我們考慮左右兩半邊木球有沒有受到的外力合是多少
我的想法因為這是一個裝滿水的水箱，而水箱有一加速度向右
表示說水箱左面施予一個F給水，然後左水就慢慢的把F傳到右水
造成整體(箱子+水)變成一個向右加速a的系統
我們再深入一點加入木球，當左方水面在傳遞F的時候，突然有一段水面遇到了木球
依據F=ma，木球的密度<水 。表示相同體積的水與木球，木球重量會小於水
於是，木球的加速度 > 水的加速度，造成了木球相對於箱子向右移動的軌跡.....#
第二部分
木球上升到箱頂時，因為木球與箱頂有一個摩擦力(f*k)的存在，導致木球變慢
所以木球就向左偏動了。
題目所問的是整個系統以 a→運動時 木球的可能軌跡。
撞壁情形可以不理
end
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◆ From: 118.167.66.238
※ 編輯: MiNiMusi 來自: 118.167.66.238 (07/31 15:16)
推
08/03 18:44, , 1F
08/03 18:44, 1F
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