雨滴从空中下落 经过ABC一条线断(竖直) AB=BC 问AB做功大还是BC做功大?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/20 20:18:07
雨滴从空中下落 经过ABC一条线断(竖直) AB=BC
问AB做功大还是BC做功大?
问AB功率大还是BC功率大?

请问是否考虑空气阻力?

如果不考虑,由于只有重力做功,在重力方向上的位移相等,所以做功相等,但由于自由落体运动通过相同位移的时间是逐渐增加的,所以AB段的时间比BC长,所以功率是BC的大。考虑空气阻力的话,就要看阻力大小了

按照你说的雨滴,应该是考虑实际问题,那就有必要考虑摩擦力了。
摩擦力与运动速度的平方成正比。也就是说速度越大摩擦力也越大。滑动摩擦力做功=摩擦力*位移。假设雨滴一开始从静止下落,开始阶段重力大于摩擦力,所以加速下落,随着速度增大,摩擦力也增大,但是重力不变所以向下的合力就变小,也就是说加速度越来越小(这里记作一阶段)。如果还不落到地面,那么按这趋势,将会出现重力等于摩擦力,这时开始做匀速运动(这里记作二阶段)。在一阶段,AB位移于BC相等,但是摩擦力小于BC,所以,摩擦力做负功AB小于BC。重力做正功是相等的。合力向下,数值变小,所以合力做功AB小于BC。下面分析功率,首先对重力做功的功率,用公式P1=W/t,重力做功W是一样的,AB的时间t大于BC的时间,所以重力的功率是变大的。摩擦力做负功,用P2=W/t,W是AB小于BC,t是AB大于BC,所以摩擦力做功的功率也是变大的。合力的功率如果用P=P1-P2的话是很难分析出变大变小的。按初末状态来看,初状态合力功率为0,后面慢慢变大,然后变小,最后匀速运动的时候又变回0。
在二阶段,位移相等,受力相等,所以摩擦力和重力做功均相等。摩擦力和重力功率也相等。