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物理奥赛问题

答案:3  悬赏:10  手机版
解决时间 2021-05-10 01:45
  • 提问者网友:却不属于对方
  • 2021-05-09 18:23
一薄底圆筒质量M,装满水后桶中水的质量也为M,没水时桶的重心在正中央,求装多少水时,整体重心最低?最低是多少?
最佳答案
  • 五星知识达人网友:酒安江南
  • 2021-05-09 19:50
水装到中央,重心为桶的八分之三高
全部回答
  • 1楼网友:三千妖杀
  • 2021-05-09 20:45

设桶的重心高度H,水的为h,水和桶的为H0

设单位高度的水质量为m0    加入的水质量为m0

那么M=2Hm    m0=2hm

那么H0=(Mh+m0h)/(M+m0)=(H²+h²)/(H+h)

也就是求H0=(H²+h²)/(H+h)这个函数的最小值,h是未知数

对h求导,并令导函数为0

得到方程

h²+2Hh-H²=0

求得h=(√2-1)×H

H0是(2√2-2)H

(注意H是桶重心的高度,不是桶高)

如果设桶高是a,那么h就是=【(√2-1)/2】×a

  • 2楼网友:夜风逐马
  • 2021-05-09 20:20
令水高h,则求之重心方程H=(h²+1)/(2h+2),则当h=根号2-1时最低
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