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木块从海底上浮的速度是加速度还是减速度怎么计算?

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发表于 2018-8-7 15:06 | 显示全部楼层 |阅读模式
1.木块从海底上浮的速度是加速度还是减速度还是匀速,怎么计算。
2.石头由海面自主下沉,石头在水中下沉的速度是加速度吗,怎么计算。
 楼主| 发表于 2018-8-7 15:25 | 显示全部楼层
自由落体是加速度,石头下沉应该是加速度,浮力是不变的,但是水有助力会削弱加速度,所以可能经历了加速度和减速度,也可能还有匀速度。对否。
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 楼主| 发表于 2018-8-7 15:35 | 显示全部楼层
木块上浮必定是全程减速度,但是减速度很小可以忽略,实际表现应该是匀速度上浮。

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上学少就少说话  详情 回复 发表于 2018-8-12 10:43
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发表于 2018-8-7 16:09 | 显示全部楼层
假设都是静止释放。那么(1)先是加速度逐渐减小的加速运动,最后是匀速运动。(因为水的阻力随着速度增大而增大)。(2)和(1)一样,只是方向不同罢了
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 楼主| 发表于 2018-8-7 16:27 | 显示全部楼层
木块从海底上浮肯定是静止释放,石头由海面自主下沉也是静止释放。就自由落体或者说重力加速度而言,(1)和(2)是相反的互逆运动,所以两者的速度不可能是同一性质的速度。
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 楼主| 发表于 2018-8-7 16:33 | 显示全部楼层
上浮的速度是依靠浮力得到的,浮力不变,上浮的速度只能是匀速度。

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牛顿第二定律:F=ma。 与力成正比的是加速度,而不是速度。 当然这个问题因为阻力,不可能一直加速,但一开始绝不会是匀速。  详情 回复 发表于 2018-8-7 17:04
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发表于 2018-8-7 17:04 | 显示全部楼层
uu966 发表于 2018-8-7 16:33
上浮的速度是依靠浮力得到的,浮力不变,上浮的速度只能是匀速度。

牛顿第二定律:F=ma。
与力成正比的是加速度,而不是速度。
当然这个问题因为阻力,不可能一直加速,但一开始绝不会是匀速。
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 楼主| 发表于 2018-8-7 17:17 | 显示全部楼层
上浮一方面要克服重力,一方面要克服阻力,上浮严格的说有减速度的成分,如果忽略可能是匀速度上升。

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哦,我错了,应该不是加速,是恒定。  发表于 2018-8-8 10:24
浮力是匀增加的,阻力是不变的,故浮力始终是匀增加。  发表于 2018-8-8 10:18
别忘了还有水的浮力。否则木块是怎么浮起来的?  详情 回复 发表于 2018-8-7 17:51
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发表于 2018-8-7 17:51 | 显示全部楼层
uu966 发表于 2018-8-7 17:17
上浮一方面要克服重力,一方面要克服阻力,上浮严格的说有减速度的成分,如果忽略可能是匀速度上升。 ...

别忘了还有水的浮力。否则木块是怎么浮起来的?
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发表于 2018-8-7 17:58 | 显示全部楼层
浮力恒定,阻力随速度增加而变大,所以上浮下沉过程初始阶段是加速运动,加速度越来越小,最终变成匀速运动。

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正解。跟下雨一样一样的。  详情 回复 发表于 2018-8-8 11:41
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发表于 2018-8-8 10:07 | 显示全部楼层
本帖最后由 且听风吟P8 于 2018-8-8 10:23 编辑

水浮力计算公式F=PGH。
F=水的浮力
P=液体的密度
g=重力常数 是9.8kg/N 一般取10kg/N
h=液柱的垂直高度
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发表于 2018-8-8 11:41 来自手机 | 显示全部楼层
弼马温1984 发表于 2018-8-7 17:58
浮力恒定,阻力随速度增加而变大,所以上浮下沉过程初始阶段是加速运动,加速度越来越小,最终变成匀速运动 ...

正解。跟下雨一样一样的。
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 楼主| 发表于 2018-8-8 13:20 | 显示全部楼层
本帖最后由 uu966 于 2018-8-8 13:22 编辑

某某的算法(1)
计算一个物体在水中下降的速度
至少要考虑三个力作用:重力G=mg、浮力F=ρgV、粘泄阻力f=6πηrv(其中为η液体的粘泄系数,与物体的种类与温度有关、r、v分别为小球的半径与速度)
在三力作用下,随小球速度增大,很快就会达到平衡,而这一稳定的速度即称为收尾速度.
高中阶段只要求求出收尾速度即可
v=(mg-ρgV)/6πrη,
至于求时间要结合v-t图:前半段以数格子的方式求出位移,后半段时间即可用运动学公式轻易求出出
定量算法要结合微积分知识,很复杂
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 楼主| 发表于 2018-8-8 13:23 | 显示全部楼层
某某的算法(2)
水是致密的液体,理论上的确会随着深度增加而密度变大。实际变化率小到可以忽略不计。
物体下沉受水的浮力、阻力、自身重力。3力平衡。
根据流体力学经验公式,水中阻力和运动方向解面积、运动速度成正比。
F=-K*V*S
F+F浮+G=0
下沉初期,速度较小,物体做向下加速运动,随速度增加而阻力变大,加速度越来越小的加速运动,直至3力平衡后匀速下降。
F=G-F浮 V=F/(K*S)
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 楼主| 发表于 2018-8-8 13:29 | 显示全部楼层
自由沉降速度
自由沉降速度又称终端速度。指任一颗粒的沉降不因流体中存在其他颗粒而受到干扰时,在等速阶段里颗粒相对于流体的运动速度。即加速阶段终了时颗粒相对于流体的速度。

原理

单个颗粒在流体中的沉降过程称为自由沉降。若颗粒数量较多,相互间距离较近,则颗粒沉降时相互间会干扰,称为干扰沉降。自由沉降与干扰沉降相比较为简单,下面主要讨论自由沉降。

颗粒刚开始沉降时,速度u为零,则曳力也为零,颗粒在净质量力(质量力与浮力之差)作用下沿质量力方向作加速运动,随着运动速度u的增加,曳力开始由零不断增大,直至与净质量力相等为止,这时,颗粒加速度减为零,速度u达到一恒定值,也是最大值,此后,颗粒等速下降 ,这一最终的运动速度称为沉降速度。

由此可见,单个颗粒在流体中的沉降过程分为两个阶段:加速段和等速段,对于小颗粒,加速段极短,通常可以忽略,于是,整个沉降过程都可认为是匀速沉降。
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发表于 2018-8-10 06:36 | 显示全部楼层
开始时肯定是加速上升,随着速度的越来越大,浮力逐渐减小,最终匀速上升,不知对不对啊
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发表于 2018-8-12 10:43 来自手机 | 显示全部楼层
uu966 发表于 2018-8-7 15:35
木块上浮必定是全程减速度,但是减速度很小可以忽略,实际表现应该是匀速度上浮。 ...

上学少就少说话
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发表于 2018-8-12 10:50 来自手机 | 显示全部楼层
加速度是矢量,没有减速度这个物理量。猴哥的答案是正解。浮力减去木块所受重力、阻力之后的合外力F就是作用力,牛二定律F=ma,随着速度增加,阻力增加,F呈减小趋势,加速度a也呈减小趋势。如果运动距离无限长,木块所受重力和阻力将与浮力相等并达到极值,木块速度也达到极值,此时木块将以原来速度匀速直线上升,直至露出水面。注:以上过程不考虑水的杂乱运动影响
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