一团气泡从深海处向上升的过程,请问他的运动过程是怎样的?(匀速?匀加速?加速度减小的匀加速?)请考虑到海中压强在变,气泡压缩程度在变,海水密度在变,摩擦力因速度在改变的因素····

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/22 09:39:28
一团气泡从深海处向上升的过程,请问他的运动过程是怎样的?(匀速?匀加速?加速度减小的匀加速?)请考虑到海中压强在变,气泡压缩程度在变,海水密度在变,摩擦力因速度在改变的因素····

一团气泡从深海处向上升的过程,请问他的运动过程是怎样的?(匀速?匀加速?加速度减小的匀加速?)请考虑到海中压强在变,气泡压缩程度在变,海水密度在变,摩擦力因速度在改变的因素····
一团气泡从深海处向上升的过程,请问他的运动过程是怎样的?(匀速?匀加速?加速度减小的匀加速?)
请考虑到海中压强在变,气泡压缩程度在变,海水密度在变,摩擦力因速度在改变的因素····
1楼,v排只是一个因素
3楼,加速度减小还匀加速?口误还是完全不懂啊。海水密度减小,v排在增大啊!
4楼,完全看不懂你在说什么?是我的理解有问题还是你的表达有问题,能换种方式说说么?

一团气泡从深海处向上升的过程,请问他的运动过程是怎样的?(匀速?匀加速?加速度减小的匀加速?)请考虑到海中压强在变,气泡压缩程度在变,海水密度在变,摩擦力因速度在改变的因素····
运用阿基米德原理和完全气体状态方程.
气泡在上升过程中,体积是随着压强变化的.有
pV=nRT.
其中,p是压强,V是气泡体积,n和R是常数,T是温度.则有V=nRT/p.
压强又近似有p=p0+ρgh.其中,h是深度,ρ是海水在h深度处的密度,g是重力加速度.p0是大气压力,在较深处,p0远小于ρgh.在较浅处,ρgh远小于p0.
则有较深处,p=ρgh,较浅处p=p0.
气泡受到的力主要有三个,浮力、重力和阻力.一般来说,阻力与速度的平方成正比(流体力学中的高雷诺数流动).浮力竖直向上,重力和阻力竖直向下.
浮力F=ρgV=ρgnRT/p
较深处F=ρgnRT/(ρgh)=nRT/h
较浅处F=ρgnRT/p0
显然,较深处,随着气泡的上升,深度h减小,温度T增加,故浮力增加.此时我们可以发现所谓的海水密度已经消去.
较浅处,海水的密度和温度可以看成是常数,故浮力近似不变.
重力G=mg
式中,m为气泡质量,基本上可以认为恒定.显然重力不变.
阻力D=Cd*ρ*v*v*S/2(根据流体力学公式)
式中,ρ还是海水密度,Cd是阻力系数(可看成是一常数),v是气泡速度,这里有两个v相乘,说明阻力和速度的平方成正比.而S表示气泡的尺寸,如果假设气泡是球体时,可以用最大截面圆面积近似.显然,气泡速度以平方出现,要远远大于海水密度与气泡尺寸的影响.这是由于海水的体积弹性模量非常大,要想使海水的密度增加一个小量就必须施加非常大的压强(这里的外界压强与深度成正比),因此就要有非常大的深度.总的来说,速度可以成倍成倍的变化,而海水密度的变化范围却比较窄,因此相成起来速度的影响就占了主要作用.(类似的,考虑飞机在空气中的运动时,升力和阻力的计算是把空气的密度看成是常数的,虽然此时飞机附近空气的压缩非常明显,密度变化肯定比本例中的水要明显地多).基本上,随着深度的降低,海水的密度下降可以和气泡尺寸的增加近似抵消.
因此,可以令D=k*v*v,其中k为常数.
即认为阻力只有速度的平方成正比.
注意,阻力只是被动的力,即气泡不可能反向运动.最多悬浮在海水中.
这样,随着气泡的上升,深度降低.浮力增加,到浅水区接近不变,重力基本不变,阻力增加.
初始条件下,气泡速度为0,阻力为0.气泡的体积在海底不断增大,当超过一定体积时,浮力大于重力,气泡开始向上运动.
显然在初始运动中,阻力非常小,接近于0.浮力增大,因此气泡作加速运动.
加速后,阻力明显上升,深度降低,浮力也有上升.但阻力增加的幅度开始越来越大.
假设某一时刻,阻力增加到刚好加上重力就等于浮力的大小.此时按道理气泡应该向上做匀速运动.但由于深度减小,浮力又增加一点,假若匀速的话阻力就不变,显然浮力又大于阻力加重力,气泡又加速.然后阻力又增加,把浮力平衡了.此时,相当于气泡是缓慢地加速阶段.
到浅水区了,此时浮力基本不变,阻力增加到加上重力恰好等于浮力,显然气泡可以基本看成匀速了.此时三个力都不变了.
因此,综上,气泡的运动可以看成是先快速加速,上升一定时间后呈加速度减小的加速运动,到缓慢的加速运动,最后基本接近匀速运动.
基本上速度随时间的曲线比较像如下函数:
y=1-e^(-x) (y等于1减去e的-x次方).

应该是加速度会减小

加速度减小的匀加速
因为海水密度在减小,浮力在减小

你可以想气泡上升为水的下降
下降的水的质量随着气泡体积变大而变小 所以是加速度越来越小的加速运动

加速
气球上升受海水的压强变小,气体膨胀,体积变大,受到的浮力变大,自重不变

刚形成起泡的时候,起泡没有速度,又受到向上的浮力,所以做加速运动,速度增大.
随着气泡的速度增大,气泡受海水的阻力增大;又气泡上升过程中,海水压强减小,气泡体积增大,浮力增大;但是海水阻力增大起主要作用,故气泡做加速度减小的加速运动.
当气泡速度达到某一定值的时候,海水阻力=气泡浮力,起泡加速度为0,则起泡做匀速运动....

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刚形成起泡的时候,起泡没有速度,又受到向上的浮力,所以做加速运动,速度增大.
随着气泡的速度增大,气泡受海水的阻力增大;又气泡上升过程中,海水压强减小,气泡体积增大,浮力增大;但是海水阻力增大起主要作用,故气泡做加速度减小的加速运动.
当气泡速度达到某一定值的时候,海水阻力=气泡浮力,起泡加速度为0,则起泡做匀速运动.

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一团气泡从深海处向上升的过程,请问他的运动过程是怎样的?(匀速?匀加速?加速度减小的匀加速?)请考虑到海中压强在变,气泡压缩程度在变,海水密度在变,摩擦力因速度在改变的因素···· 在公园平静的湖水中,经常能看到从湖底产生的气泡向上升.则气泡在水中向上升的过程中,气泡所受的浮力_填 变大 不变 或 变小 气泡在上升的过程中浮力如何变化?在公园平静的湖水中,经常能看到从湖底产生的气泡向上升.则气泡在水中向上升的过程中,下列说法正确的是( ) A.气泡所受的液体压强不变 B.气泡所受的 当水中的气泡在向上升的过程中,气泡中的气压是怎么变化的? 在公园平静的湖水中,经常有从湖底产生的气泡升上水面.气泡在水底向上升的过程中,体积有什么变化?为什么为什么气泡变大 从水下上升的一个气泡,他的质量、体积、压强怎样变化为什么? 为什么打开雪碧后,从瓶底冒出的小气泡在上升过程中逐渐增大? 一气泡从河底升到河面,在这上升的过程中,气泡的体积逐渐_____,气泡所受浮力_____.(要写为什么)! 在池塘淤泥总冒出的小气泡,在向上升的过程中,是否体积变大? 有一个小气泡从水池底缓慢上升有一个小气泡从水池底缓慢地上升,气泡跟水不发生热传递,而气泡内气体体积不断增大,小气泡上升过程中( )A、 由于气泡克服重力做功,则它的内能减少B、 初三物理:从小鱼嘴里喷出的气泡在上升的过程中气泡的压强和浮力是怎样变化的?说明理由,谢谢! 气泡在水中上升的过程中,气泡受到的浮力 (变大,变小,不变) 从河底冒出的气泡在上升过程中所受浮力变化了吗?怎样变化?急要! 水在沸腾之前,从烧杯底冒出的气泡在上升过程中体积逐渐(). 水在沸腾过程中内部的气泡为何逐渐上升?气泡体积为何逐渐增大? 鱼在河底吐出一个气泡,气泡在水中上升的过程中,重力不变为什么? 1碳酸饮料打开后为什么有气泡冒出?2从瓶底冒出的气泡在上升过程中逐渐增大为什么? 若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变,则在此过程中关于气泡中的气体,下列说法正确的是 .(填若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变,则在此过程中关于气泡中的气