→ allstarahk: 您的答案不是跟解答一樣嗎？ 08/23 10:04
→ mingchi: 不一樣 08/23 12:34
→ allstarahk: 根據第三張圖如果是你算出來（1）的答案的話只是F2方 08/23 13:49
→ allstarahk: 向弄了而已 08/23 13:49
→ allstarahk: 水柱一開始是由下往上進入水管 其力為F2向上 受到水 08/23 14:09
→ allstarahk: 管作用力後向下流出 其力為F2向下 由力平衡觀點可知 08/23 14:09
→ allstarahk: 水柱受到的水管作用力為2倍F2向下的力 所以流向由向 08/23 14:09
→ allstarahk: 上變向下 因作用力等於反作用力之觀點 因水管所承受 08/23 14:09
→ allstarahk: 的力與作用力值相同 方向相反 故水管所受的力為2倍F2 08/23 14:09
→ allstarahk: 向上 水管所承受水的重力是Fw向下 由力矩公式即可求得 08/23 14:09
→ allstarahk: 力矩 08/23 14:09
推 kai610169: 為何水管受力為2倍F2？ 08/24 01:05
→ allstarahk: 抱歉 抱歉 上面有些沒講清楚 也講得有些 落漆 我以下 08/24 03:16
→ allstarahk: 再做補充 08/24 03:16
→ allstarahk: 以原po第三張圖為例 並加入一XY平面座標 橫軸X向右為 08/24 03:19
→ allstarahk: 正 縱軸Y向上為正 08/24 03:19
→ allstarahk: 把水柱看一個質點或是我們只看水中的其中一個水份子 08/24 03:22
→ allstarahk: 的運動 比較好理解 08/24 03:22
→ allstarahk: 由題目可知 小水份子的運動軌跡跟水管形狀一樣 並由連 08/24 03:26
→ allstarahk: 通管原理 可知在水管中的速度皆為4 m/s 08/24 03:26
→ allstarahk: 由圖可知小水份子 剛開始就以v向y方向移動 經過A點時 08/24 03:31
→ allstarahk: 改以v向x方向移動 在經過第二個轉彎處時改以v向-y方向 08/24 03:31
→ allstarahk: 移動後抵達出口 08/24 03:31
→ allstarahk: 在來分析其移動過程當中其受力情況 08/24 03:32
→ allstarahk: 由牛頓第一運動定律 可知 當小水份子到達A點時 其受 08/24 03:40
→ allstarahk: 到-Fy的力使其y方向速度為0 也受到了Fx的力 使其x方向 08/24 03:40
→ allstarahk: 速度由0變成v 08/24 03:40
→ allstarahk: 在抵達第二個轉彎處時 又受到-Fy的力 使其y方向速度 08/24 03:44
→ allstarahk: 由0變成-v 也受到了-Fx的力使其x方向變成0 08/24 03:44
→ allstarahk: 將上述兩點所有力的總合即為小水份子在水管管中流動 08/24 03:52
→ allstarahk: 時 水管給予小水份子的作用力 (-Fy+Fx)+(-Fy+-Fx)=-2F 08/24 03:52
→ allstarahk: y 08/24 03:52
→ allstarahk: 再以牛頓第三運動定律可知 水管整體受力=2Fy+Fw(水的 08/24 03:57
→ allstarahk: 重力) 08/24 03:57
→ allstarahk: 但是這是整體的受力情形 這題目要討論A所受到的力矩 08/24 04:03
→ allstarahk: 所以上述產生的力 有通過A者皆不產生力矩 故產生力矩 08/24 04:03
→ allstarahk: 者只有Fw(向下)及在第二轉彎處所承受的力Fy(向上) 08/24 04:03
→ allstarahk: Fw為水產生的重力 Fy可以由動量方程式 F=p(流體密度)A 08/24 04:14
→ allstarahk: (流體截面積)v^2(流速)求得。 08/24 04:14
→ allstarahk: Fw產生的力矩+在第二轉彎處Fy產生的力矩=答案 08/24 04:14
推 davidcute90: 這篇用回文是不是比較好阿，比較方便閱讀 08/24 12:31