问题
填空题
湖边水池高度为h,放满水时池中水总质量为m,设水池下底边与湖面相平,抽放水时忽略湖水水位变化,一台抽水机的出水口刚好在水池的上边缘,而进水管可移动.那么向空水池灌满水至少需做功______,把整池水抽空需做功______.
答案
由于出水口刚好在水池的上边缘,
所以水至少要抽到水池的上边缘,之后水自动流入水池中,任何时刻进水口正好与水面相切时做功最少
由于抽放水时忽略湖水水位变化,所以所有水都要从湖面上升到水池的上边缘,即上升高度为h.
在灌水的过程中水的重力势能增加量为mgh,根据功能关系,向空水池灌满水至少需做功mgh.
由于进水管可移动,整池水的重心在距池底
h高度,把整池水抽空过程中,整池水上升高度为1 2
h,1 2
整池水的重力势能增加量为
mgh.根据功能关系,把整池水抽空需做功为1 2
mgh.1 2
故答案为:mgh,
mgh1 2