有关风速的物理问题,高分!!!大虾们帮帮忙!高分!

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/27 20:16:57
有一种测定风力的传感装置。迎风板与一轻弹簧的一端N相连,穿在光滑的的金属杆上。弹簧是绝缘材料制成的,其劲度系数k=1300N/m,自然长度L=0.5m,均匀金属杆用电阻率较大的合金制成,迎风板面积S=0.5平方米,工作时总是正对着风吹来的方向。电路中左端导线与金属杆M端相连,右端导线接在N点并可随迎风板在金属杆上滑动,且与金属杆接触良好。限流电阻的阻值R=14.5欧姆,电源的电动势E=12V,内阻r=0.5欧姆。合上开关,没有吹风时,弹簧处于原长,电压表的示数U1=3V。如果某时刻由于风吹使迎风板向左压缩弹簧,电压表的示数变为U2=2V,求:(3).若风与迎风板作用后侧向散开,以知装置所在处的空气密度为1.3kg/立方米,风速是多少?
第一、二小题我已会,这是第三小题,前两个小题已求出板压缩弹簧后,作用在迎风板上的力为260N。
老师说用板稳定后,公式F=ma可以算出来,但是我用压缩过程中能量守恒做,1/2kx方=1/2mv方(0.5乘1300乘0.2平方=0.5乘1.3乘0.5乘0.2乘v方,两个算法算出来都是20m/s。
听老师解释后,我知道我的那种做法因为没考虑产生的热能,而且压缩过程中吹上板的风的总质量无法确定,所以是错的。但我不明白为什么错误的方法求出的答案是正确的?把数据换成别的还是两种方法一种答案。
这是高二的题目。
风的质量是0.5乘0.2吗?
长度0.2好像不对啊?

无风时弹簧为自然长度L0=0.5m
可以求得有风时弹簧长度L=0.3m
则有风时弹簧压缩量△x=L0-L=(0.5-0.3)m=0.2m
由平衡得此时风力:F=k△x=1300×0.2N=260N
⑶由动量定理得:F△t=m△v
即F△t=ρSL×v 即F△t=ρS(v△t)×v
把△t约去,即F=ρSv×v
所以v=√F/ρS 得v=20m/s
也可以用能量守恒1/2kx方=1/2mv方
(其中风的质量m=ρV体=ρS△x=1.3乘0.5乘0.2=0.13kg,
△x=0.2为弹簧压缩的长度)
所以你的方法也可以,此时就不考虑金属杆受到摩擦力作用了,也不考虑产生的热能的损失问题

长见识了

注意理论分析就行了!

小弟我

服了!!!!!!!!!!

????我不懂