【流体力学*势能差问题】仙人进!谢谢~~~~~~~~~~~~~~~~~

2025-04-03 17:16:22
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回答(1):

首先,势能,代表研究对象因为位置不同而具有的能量。比如物体因受重力而存在的竖直方向的重力势能。而这里的势能指的是水平方向的势能,因液体受离心力而产生。相信这里你应该能明白吧?
根据能量守恒定律,势能差=B'处势能-B处势能=离心力所做的功。就像是,物体由C点受重力降落到D点,重力势能差=C处重力势能-D处重力势能=重力所做的功。
需要注意的是,一般情况下,认为重力加速度为常数。而本题目中的离心力并不是常数,而是r的函数。即 F(r)=mr^2,r为液滴单元距oo‘轴的距离。剩下的就是微积分的定义了:当液滴距oo’轴距离为r,移动充分小的距离dr,可以近似认为F(r)不变,离心力做功为F(r)*dr=mw^2r*dr。从B‘移动到B,需要对上式从(l-h)到l积分。
dr的物理意义就是径向足够小的一段距离。我上面的说法只是比较简单的,微积分里有更严谨的证明。
你可以理解为:离心力F乘以dr,但是F不是常数,而是随r变化,只能带入F(r)*dr=mw^2r*dr。
我啰嗦了这么多不知道你清楚了没。