1,乒乓球上旋球与下旋球受到的大气压到底是怎么样的2,在一个柱形容器里,放足量的水,水上有一试管,竖立,管口距离水的高度为H,管底距水的高度为h,将容器中的水到入试管一部分(水不溢出),

Question

1,乒乓球上旋球与下旋球受到的大气压到底是怎么样的
2,在一个柱形容器里,放足量的水,水上有一试管,竖立,管口距离水的高度为H,管底距水的高度为h,将容器中的水到入试管一部分(水不溢出),问H,h怎么变化
回答要完整,有解题思路与结果,不可跳,做出一题便可,多答一题加30分
2题水的总高度是h

Answer 1

1.根据流体力学中的茹柯夫斯基升力公式,R=p*V(叉乘)T.
其中R是物体所受到的升力,V是来流速度,T是物体的速度环量.
也就是说物体所受力的大小和环量,来流速度,流体密度成正比.
乒乓球在旋转时就有了速度环量,如果此时乒乓球相对空气在运动那么就会受到一个力的作用(前提是相对运动方向与乒乓球旋转方向不在一条直线上).
具体可以这样理解:假设乒乓球顺时针旋转,这时有从左向右的空气流过(或者乒乓在静止空气中向左运动).
那么由于乒乓球的旋转,带动周围的气体产生圆周运动,空气的圆周运动的速度与从左向右流过的速度就会合成.
由于乒乓球顺时针旋转,那么上面的气体被带动产生向右的速度,下面的气体被带动产生向左的速度.由于来流的速度向右,所以与圆周运动合成后乒乓球上面的速度变大,下面的速度变小.根据流体力学中的伯努力定理,流速越小的地方压强越大(有成立条件,但一般可以近似使用),所以乒乓球上面的压强小,下面的压强大,于是乒乓球就会受到一个向上的合力.
如果乒乓球不旋转,那么来流空气在乒乓球上面和下面流过的速度一样,上下压强也一样,合力为0.
如果乒乓球旋转方向相反或来流方向相反,受到的力的方向也相反.
2.题目中的意思应该是试管开口向上,且有一部分沉浸在水中吧?
试管受到的浮力与重力相等所以处于平衡状态.浮力与试管排开水的体积(即试管浸没在水中的体积)成正比.将容器中的水倒入试管一部分后,试管的重力增加,所以为保持平衡,浮力也要增加,所以试管浸没在水中的体积要增加,所以H应该减小,不知道为什么答案是不变.