问答题
一个比重为1,半径为R的球体沉入水中,它与水平面相接,要从水中把球捞出,需做多少功?
【正确答案】
先求出重力做功的功元素,再积分即可求得所求的功!
取水面为x轴,如图建立坐标系,球与xOy平面的交线为
x
2
+(y-R)
2
=R
2
.
将球从水中取出,球中介于[y,y+dy]的小薄片总的行程为2R,其中在水中行程为y,由于球与水的比重一样,在水中重力与浮力的合力为零,故做功为零,其余行程为2R-y,由重力πx
2
dy做功,即
dA=(2R-y)πx
2
dy.
因
x
2
=R
2
-(y-R)
2
,
故
【答案解析】
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