试试吧,不一定对。
假设木桶底面h=0(势能0点);木桶的重量m1,重心h1;水的重量m2,重心h2;总体的重心h3;
则有
m1*h1*g+m2*h2*g=(m1+m2)*h3*g;
h3=(m1h1+m2h2)/(m1+h2)=(m1h1+m2h1)/(m1+m2)- (m2h1-m2h2)/(m1+m2);
h3=h1- m2*(h1-h2)/(m1+m2);
很明显:一、h1,m1固定不变;二、随着水位下降,h2变小;三、无论木桶的重心如何,h2一定会有小于h1的时候;
那么我们考虑m2*(h1-h2)/(m1+m2)的最大值,即为h3的最小值;
一、假设木桶内部空间为圆柱体,其地面积为S;
m2=S*h2*水的比重(常数)= c*h2;(c为常数);
m2*(h1-h2)= c*h2(h1-h2);
因为m1+m2>0;所以我们只考虑h1-h2>0的情况,即0
应该是先下降,后上升,应位很容易知道最后瓶子的重心是在原来的位。本题适合采用极限法的思想,也就是在没流之前和流完之后,可以知道重心位置并没有改变,但是过程中怎么变您应该很清楚,其他的似乎不用多说了~~
字母?怎么表示
依题意得:当装入水后的桶的重心最低时,重心恰好位于水面上。
设桶的质量为a克,注满需要b克水。不是一般性,设装x克水,桶质量 :水的质量 = a :x。
不妨设桶高为1,则桶的重心位置为1/2 。
由于b克水对应水面高度为1,那么x克水对应水面高度为 x/b,于是水的重心位置为x/2b 。
代入重心最低点的条件得: (a*1/2+x*x/2b)/(a+x) =x/b,解得x=根号下(a^2+ab)-a
额
先下降后上升