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若一下落的雨滴质量为0.1g,在空气中以2m每秒的速度匀速下落,则雨滴受到空气的阻力为多少N,如果

答案:3  悬赏:40  
解决时间 2021-02-17 04:35
若一下落的雨滴质量为0.1g,在空气中以2m每秒的速度匀速下落,则雨滴受到空气的阻力为多少N,如果以4m每秒速度匀速下落,则空气的阻力将会怎样?
最佳答案
0.1g=0.0001Kg
G=mg=0.0001Kg x 10N/Kg=0.001N
f=G=0.001N
阻力不变任然是0.001N

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全部回答
实际上,雨滴不可能以匀速下落,因为有个重力和空气阻力合成的加速度,速度会越来越快! 雨滴刚落下时已经有了初速度2m/s,这时的空气阻力f=(1/2)CρSV^2, C为雨滴的空气阻力系数,一般为0.05,ρ为空气密度,一般为1.293Kg/m^2,S为雨滴横截面积(雨滴在下落过程中会成下大上小的纺锤体形状,垂直于下落方向的截面积比正球体 要小,这里假定只有原来面积大小的1/a,具体多少要看实际情况),0.1g的水正球体的体积为4/3πr^3,r为半径,结合水的密度1000KG/m^3可以计算出r=2.8794mm,速度V为2m/s ,所以刚开始落下时空气阻力f=0.5*0.05*1.293*2.8794^2*1/a*4=0.000001072*1/a,最大为1.072微牛 随着雨滴速度逐渐加大,空 气阻力也随之增大,最后会和重力持平,达到收尾速度,f=mg=0.1*0.001*9.8=0.00098牛=980微牛,比一开始下落的速度大很多。 假如一开始速度为4m/s,则一开始的阻力大两倍,但是最后的收尾时的阻力还是跟上面一样。 最后我想告诉你,这么大的雨滴下落过程中容易表面张力被空气阻力打破平衡,会裂掉,成为更小的小雨滴。希望我的回答对你有帮助。
匀速下落时受力平衡,合力为零,重力等于阻力,因而阻力等于mg=0.01×10^-3kg×10n/kg=3×10^-4n
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