作业帮 > 物理 > 作业

如图所示 求外力做功为多少

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/05 19:57:10
如图所示 求外力做功为多少

一水井横截面积为1m²,井内有足够的水,且水的总体积不变.有一水管树枝插在水中,管内与外水面等高.水管的横截面积为0.25m²,有一轻质活塞置于管内,与水面接触.现用外力将活塞缓慢地向上提升15m,问外力做功为多少?已知大气压强p0为1.0×10^5Pa,g=10N/kg,不计一切摩擦阻力.
有一水管树枝(竖直)插在水中
这图有一点问题:水管不插到井底吧?
W=mgh=ρVgh=1000*(0.25*15/2)*10*(15/2)=140625 J
再问: 题目中图是这样的 为什么15要除以2
再答: 因为重心的位置是在它的中心。 其实上面的回答忽略了井中水面的下降。水井横截面积为1m²,水管的横截面积为0.25m²,现用外力将活塞缓慢地向上提升15m,则井中水面会因此而下降5米。因此势能的零点应建立在比上升前低2.5米的地方,要做的功是两种斜线的水的势能的差。 水管外的水的势能为零。 W=mgh=ρVg(h1+h2)=1000*(0.25*15/2)*10*(15/2+5/2)=187500 J