问题 计算题

已知雨滴在下落过程中受到的空气阻力与其横截面积S成正比,与它下落的速度v的平方成正比,即f=kSv2(其中k为比例系数)。已知某雨滴接近地面时可近似看做匀速直线运动,雨滴的密度为ρ,重力加速度为g,若把该雨滴看做球体,其半径为r,球的体积为,求:

(1)该雨滴最终的运动速度vm(用ρ、r、g、k表示);

(2)当该雨滴的速度达到时,其加速度a的大小。

答案

解:(1)当f=mg时,雨滴达到最终速度vm,则kSvm2=mg

即kπr2vm2=ρ·

得vm=

(2)由牛顿第二定律得:mg-=ma

即a=0.75g

单项选择题
单项选择题