一道积分问题
图中的题,书上给出了一个解法。我用另外一个解法解出来的答案却不同,不知道是我算错了,还是方法不对。我们假设通过某种方法,从圆锥尖端那里开始,对水施加一个等于水重力的力,于...
图中的题,书上给出了一个解法。
我用另外一个解法解出来的答案却不同,不知道是我算错了,还是方法不对。
我们假设通过某种方法,从圆锥尖端那里开始,对水施加一个等于水重力的力,于是水开始慢慢溢出来。随着水的减少,水的重力减少,对水施加的力也同时减少。这道题也就变成了变力做功的问题。求出了力的函数,再对力进行积分(积分区间(0,15))就能得到力所做的功。
令G为水的重力,m为水的质量,p为水的密度,g为重力加速度,v为水的体积
F(x)=G(x)=m(x)g=pv(x)g
由上面假设的力做功的过程可知,水的体积v(x)是总体积减去下面减少的体积的差
根据相似三角形,得:
v(x)=v总-v减少=v大圆锥-v小圆锥=500π-4/27 πx^3
于是F(x)=pg(500π-4/27 πx^3)
W=∫F(x)dx 积分区间(0,15)=pg(500π x - 1/27 πx^4) | 0,15 =5625πpg
书上的方法我也做了一遍,得到的是书上的答案。但是这个答案跟书上的答案差了三倍,我检查不出来哪里出错了,求数学大神指教 展开
我用另外一个解法解出来的答案却不同,不知道是我算错了,还是方法不对。
我们假设通过某种方法,从圆锥尖端那里开始,对水施加一个等于水重力的力,于是水开始慢慢溢出来。随着水的减少,水的重力减少,对水施加的力也同时减少。这道题也就变成了变力做功的问题。求出了力的函数,再对力进行积分(积分区间(0,15))就能得到力所做的功。
令G为水的重力,m为水的质量,p为水的密度,g为重力加速度,v为水的体积
F(x)=G(x)=m(x)g=pv(x)g
由上面假设的力做功的过程可知,水的体积v(x)是总体积减去下面减少的体积的差
根据相似三角形,得:
v(x)=v总-v减少=v大圆锥-v小圆锥=500π-4/27 πx^3
于是F(x)=pg(500π-4/27 πx^3)
W=∫F(x)dx 积分区间(0,15)=pg(500π x - 1/27 πx^4) | 0,15 =5625πpg
书上的方法我也做了一遍,得到的是书上的答案。但是这个答案跟书上的答案差了三倍,我检查不出来哪里出错了,求数学大神指教 展开
1个回答
2012-12-23
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先要沿着x方向对锥面进行积分,求出水的质心在x方向的坐标函数,变成对质点做功的问题。因为做功并不仅仅是对某个面上的水分子做功
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