人们常说“滴水穿石”，请你根据下面所提供的信息，估计水对石头的冲击力的大小．一瀑布落差为h=20m，水流量为Q=0.10m3/s，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，水在最高点和落至石头上后的速度都认为

Question

人们常说“滴水穿石”，请你根据下面所提供的信息，估计水对石头的冲击力的大小．一瀑布落差为h=20m，水流量为Q=0.10m³/s，水的密度ρ=1.0×10³kg/m³，水在最高点和落至石头上后的速度都认为是零．（落在石头上的水立即流走，在讨论石头对水的作用时可以不考虑水的重力，g取10m/s²）

Answer 1

设水下落与石头碰撞前的速度为v，
则有：mgh=(1)/(2)mv2，
设△t时间内有质量为△m的水冲到石头上，由动量定理得，-F△t=0-△mv
又因为△m=ρQ△t，
联立解得F＝ρQ√(2gh)，代入数据解得F=2×10³N．
由牛顿第三定律得，水对石头的作用力F′=F=2×10³N，方向竖直向下．
答：水对石头的冲击力的大小为2×10³N，方向竖直向下．