高考物理復(fù)習(xí)動(dòng)量定理解決連續(xù)流體作用問(wèn)題
2017-02-20 12:31:58
來(lái)源：精品學(xué)習(xí)網(wǎng)
在日常生活和生產(chǎn)中，常涉及流體的連續(xù)相互作用問(wèn)題，用常規(guī)的分析方法很難奏效。若構(gòu)建柱體微元模型應(yīng)用動(dòng)量定理分析求解，則曲徑通幽，“柳暗花明又一村”，以下是動(dòng)量定理解決連續(xù)流體作用問(wèn)題，請(qǐng)考生認(rèn)真閱讀學(xué)習(xí)。
[例]有一宇宙飛船以v=10km/s在太空中飛行，突然進(jìn)入一密度為ρ=1×10-7kg/m3的微隕石塵區(qū)，假設(shè)微隕石塵與飛船碰撞后即附著在飛船上。欲使飛船保持原速度不變，試求飛船的助推器的助推力應(yīng)增大為多少?(已知飛船的正橫截面積S=2 m2)
[解析]選在時(shí)間Δt內(nèi)與飛船碰撞的微隕石塵為研究對(duì)象，其質(zhì)量應(yīng)等于底面積為S，高為vΔt的直柱體內(nèi)微隕石塵的質(zhì)量，即m=ρSvΔt，初動(dòng)量為0，末動(dòng)量為mv.設(shè)飛船對(duì)微隕石的作用力為F。
根據(jù)牛頓第三定律可知，微隕石對(duì)飛船的撞擊力大小也等于20N.因此，飛船要保持原速度勻速飛行，助推器的推力應(yīng)增大20N。
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(責(zé)任編輯：郭峰)
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