物理——取样法为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强,小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台,测得1小时内杯中水位上升45mm.查询得知,当时雨滴数值下落速度约为12m/s,据估算该压强

Question

物理——取样法
为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强,小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台,测得1小时内杯中水位上升45mm.查询得知,当时雨滴数值下落速度约为12m/s,据估算该压强应为多少?（设雨滴撞击睡莲后无反弹,不计雨滴重力,雨的密度为10*3kg/m3)
另外再举几个相似的例子,

Answer 1

设荷叶面积为S；
荷叶受到的冲力为F;
荷叶受到的压强为：P;
雨滴的平均速度为v=12m/s；
取雨滴下落方向为正方向；
则根据动量定理：Ft＝Δmv
荷叶在t时间内接收到的雨水体积：
V=S*t*0.045/3600;
在t时间内冲击到荷叶面积上的雨水的质量：
m＝ρ*V
=ρ* S*t*0.045 /3600;
荷叶受到的冲力：
F=Δmv/t
＝－(ρ* S*t*v*0.045/3600)/t
荷叶受到的平均压强：
P=F/S
＝－(ρ* S*t*v*0.045/3600)/(t*S)
＝-1000*12*0.045/3600
＝0.15Pa
注：45毫米每小时的降水速度,要换算成国际单位
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