字典翻译 问答 初中 物理 【匀速地将水注入一容器中,注入的流量为Q=150cm3/s,容器的底部有面积s=0.5cm2的小孔,使水不断流出,求到达稳定状态时,容器中水的高度】
问题标题:
【匀速地将水注入一容器中,注入的流量为Q=150cm3/s,容器的底部有面积s=0.5cm2的小孔,使水不断流出,求到达稳定状态时,容器中水的高度】
问题描述:

匀速地将水注入一容器中,注入的流量为Q=150cm3/s,容器的底部有面积s=0.5cm2的小孔,使水不断流出,求到达稳定状态时,容器中水的高度

孔马斌回答:
  稳定时,应有流入的水量等于流出的水量,则可求得水的流出的速度为3m/s.设稳定时,容器中水的高度为h,则容器底部的压强为P=hρg,小孔那部分面积上受到的压力为F=PS=hρgS,以底面积为小孔面积、厚度为Δx(Δx为一微小量)的水团为研究对象,它受到压力为F,重力为mg,又设它在时间t(t也为一微小量)内流出来,其初速度可视为0,则由动量定理有:(mg+hρgS)t=mv,而m=Svtρ,代入上式并略去关于时间t的高阶无穷小项,得h=0.9m
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