一道高一物理题,求详细过程,谢谢!鸟的质量与鸟的体长的立方成正比,鸟的翅膀面积与鸟的体长的平方成正比,鸟扇动翅膀,获得上升举力的大小可以表示为F=cSv²,式中S为翅膀展开后的面积,v

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/27 17:00:31
一道高一物理题,求详细过程,谢谢!鸟的质量与鸟的体长的立方成正比,鸟的翅膀面积与鸟的体长的平方成正比,鸟扇动翅膀,获得上升举力的大小可以表示为F=cSv²,式中S为翅膀展开后的面积,v

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一道高一物理题,求详细过程,谢谢!
鸟的质量与鸟的体长的立方成正比,鸟的翅膀面积与鸟的体长的平方成正比,鸟扇动翅膀,获得上升举力的大小可以表示为F=cSv²,式中S为翅膀展开后的面积,v为鸟的运动速度,而c是一个比例常数,我们不妨以燕子和鸵鸟为例,假设鸵鸟能长出和燕子同样比例的大翅膀,已知燕子的最小飞行速度是5.5m/s,鸵鸟的最大奔跑速度为11.5m/s,又测得鸵鸟的体长是燕子的25倍,试分析鸵鸟能飞起来吗?

一道高一物理题,求详细过程,谢谢!鸟的质量与鸟的体长的立方成正比,鸟的翅膀面积与鸟的体长的平方成正比,鸟扇动翅膀,获得上升举力的大小可以表示为F=cSv²,式中S为翅膀展开后的面积,v
鸵鸟的体长是燕子的25倍 推出
鸵鸟的体重是燕子的25*25*25=15625倍
鸵鸟的翅膀面积是燕子的25*25=625倍
鸵鸟最大奔跑速度与燕子的最小飞行速度 所获得的上升举力之比为
(S鸵鸟 * V鸵鸟²)/(S燕子 V燕子²)
= (S鸵鸟/S燕子) * (V鸵鸟/V燕子)²
= 625 * (11.5/5.5)²
≈ 2732
因为 2732 < 15625
所以 鸵鸟不能飞起来

由题,鸵鸟的体长是燕子的25倍,则鸵鸟的翅膀是燕子的25×25倍,鸵鸟的质量是燕子的25×25×25倍。假设燕子的体长为l,翅膀面积为S,质量为m。
则鸵鸟的体长为25l,面积为625S,质量为15625m。
燕子的上升力为F1=cSv²=cS×5.5²=30.25cS
鸵鸟的上升力为F2=cSv²=c×625S×11.5²=8265...

全部展开

由题,鸵鸟的体长是燕子的25倍,则鸵鸟的翅膀是燕子的25×25倍,鸵鸟的质量是燕子的25×25×25倍。假设燕子的体长为l,翅膀面积为S,质量为m。
则鸵鸟的体长为25l,面积为625S,质量为15625m。
燕子的上升力为F1=cSv²=cS×5.5²=30.25cS
鸵鸟的上升力为F2=cSv²=c×625S×11.5²=82656cS
而F2/F1=2732。而鸵鸟的质量是燕子的15625倍,所以鸵鸟的上升力远小于重力,鸵鸟是飞不起来的。

收起

不能飞 设m=kl^3 s=Al^2 F=csv^2
则燕子F=cs5.5^2 m=kl^3 s=Al^2
所以F=cAl^2*5.5^2=kl^3g(恰好能飞起mg=F)
鸵鸟 m=k25^3*l^3 s=A25^2*l^2
F=cA25^2*l^2*11.5^2
mg=k25^3*l^3g=cAl^2*5.5^2*25^3
所以F