题目内容

一艘帆船在静水中由于风力的推动做匀速直线运动,帆面的面积为S,风速为v1,船速为v2(v2<v1),空气密度为ρ.帆船在匀速前进时帆面受到的平均风力大小为多少?

ρS(v1-v2)2

解析:取图所示的部分空气为研究对象,这部分空气的质量为Δm=ρSv1Δt,这部分气体经过时间Δt后都由v1变为v2,取船前进方向为正方向,由动量定理得:

-FΔt=Δm(v2-v1)

F=(v1-v2)=(v1-v2)=ρS(v1-v2)2.


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