求大神解答,上午和同学讨论了很久也没有什么结果。


我们假设在扔之前,圆柱容器中是等角速度旋转的液体,此时受向心加速度影响,质量力(R)分为重力和离心力。

由欧拉静平衡微分方程式(▽p=ρR)可以得到液体内压强分布。

推导过程就是将加速度带入公式啦

最后通过积分可以得到压强分布。

由于液面边界条件已知(大气压),将边界条件带入压强分布公式,可以得到自由液面方程:

Z=r2ω2/2g 其中Z为液面相对于液面最低处上升高度

可以看出液面上升高度与角速度平方成正比,自由液面为一个抛物面。

瓶子向正上扔出后,假设只拥有单向速度,不存在旋转,且忽略液体粘性耗散,此时由于重力影响消失,容器内液体相当于处于失重状态。

如果失重时间够长,扔得足够高,最后液体会变成一个旋转著的均匀的圆环柱体,而时间过短直接坠地,坠地前那就是一个中间过渡状态。

至于重心,一部分液体沿著壁面向上了,重心自然是上升的,当然这个上升不是相对于地面,是相对于瓶子底。


水咋没啦


水在摇摆


难道不是还在瓶子里吗……

水的多少没变,瓶子里的水一直都是满的,管他怎么转,重心不都还在原来那个位置吗?


理想情况下,运动状态和中心位置与瓶子大小,水的质量,转轴位置都有关,情况很多很复杂。


瓶盖关紧抛向空中,现实情形中,瓶子并非竖直向上,水在固定体积中不断流动,瓶子重心G=mg,与密度和质量有关,所以非理想状态下,无法确定


会形成水窝


旋转


理想情况下,物体的重心只跟物体的形状和密度有关,跟其他因素没有关系——高中物理。


重心一定是时刻在变化,不过不知道你有没有看过流浪的地球,领航员上靠旋转模拟重力……


瓶子里的水时刻保持不变,重心时刻在改变,貌似因为失重的原因。。


装满还是存在空气,装的水量不一样情况都不同


就个人有限的高中的 不实际专业的知识而言。理论上能转重心还是中间。那是理想条件。


很大可能是转不起来,由于水自身的惯性,在瓶子内部流动,不断改变重心相对位置,破坏了瓶子的稳定性,因此会很快的停止。

ps:纯属个人见解,非专业人士


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