帮忙分析一道物理竞赛题首先~这道题还是很有难度的····一体积为0.001m^3的空气泡和一质量和体积与空气泡相同的钢瓶从水下2km深处放出.不考虑摩擦.气泡温度不变.空气在水面的密度为1.21k

帮忙分析一道物理竞赛题首先~这道题还是很有难度的····一体积为0.001m^3的空气泡和一质量和体积与空气泡相同的钢瓶从水下2km深处放出.不考虑摩擦.气泡温度不变.空气在水面的密度为1.21k
帮忙分析一道物理竞赛题
首先~这道题还是很有难度的····
一体积为0.001m^3的空气泡和一质量和体积与空气泡相同的钢瓶从水下2km深处放出.不考虑摩擦.气泡温度不变.空气在水面的密度为1.21kg/m^3,大气压为10^5N/m^2
1）求气泡到水面时的体积
2）球在深度h(h

帮忙分析一道物理竞赛题首先~这道题还是很有难度的····一体积为0.001m^3的空气泡和一质量和体积与空气泡相同的钢瓶从水下2km深处放出.不考虑摩擦.气泡温度不变.空气在水面的密度为1.21k
看不清的话可以看下面的

厉害，厉害。

我们这些物理不太好啊，sorry

是在初始位置的时候相等~
第二问实际上就是让你求气泡和钢瓶到达水面时的动能~用动能定理就可以了，可以用不定积分~高中生的话，可以用平均压强~因为压强与深度是线性关系，所以平均压强应该是始末压强和的一半~钢瓶的质量是和气泡的质量是一样的，气泡的质量可以根据气泡在水面附近的密度和体积求得~第2问会了，第三问自然就出来了~...

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是在初始位置的时候相等~
第二问实际上就是让你求气泡和钢瓶到达水面时的动能~用动能定理就可以了，可以用不定积分~高中生的话，可以用平均压强~因为压强与深度是线性关系，所以平均压强应该是始末压强和的一半~钢瓶的质量是和气泡的质量是一样的，气泡的质量可以根据气泡在水面附近的密度和体积求得~第2问会了，第三问自然就出来了~

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净得能量就是水势能的减少，算球在某一深度的体积*水的密度*深度-原深度*原体积*水密度
空气泡与钢瓶体积相等，是指初始时相等，即水下时

第二问应该不考虑势能吧？在水里没有参照的，应该是动能的增加量。
钢瓶应该是在做匀加速运动，而气泡不是，气泡要解出速度来是要用积分的。
如果考虑热能，气泡本身变大，可认为是热能对外做功，没有损耗的全部变为动能。这个时候气泡总体能量和钢瓶总体能量应该是一致的。但是这样的话于第一问冲突，第一问是假定在自身温度不变的情况下。
第三问要求气泡速度肯定用定积分。...

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第二问应该不考虑势能吧？在水里没有参照的，应该是动能的增加量。
钢瓶应该是在做匀加速运动，而气泡不是，气泡要解出速度来是要用积分的。
如果考虑热能，气泡本身变大，可认为是热能对外做功，没有损耗的全部变为动能。这个时候气泡总体能量和钢瓶总体能量应该是一致的。但是这样的话于第一问冲突，第一问是假定在自身温度不变的情况下。
第三问要求气泡速度肯定用定积分。

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在这里列式子麻烦
我说下思路
钢球的话好算
气泡的难点在于它的体积会变
也就是浮力做功不好算 因为是动态的
但是我们可以类比到匀加速运动求位移的办法
我们是通过图象来求面积的方法来求的
压力与气泡的体积成反比是很清楚的
又压力与水的深度成正比
浮力与体积成正比
可得出浮力与深度成反比(列出式子就可看出)
这...

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在这里列式子麻烦
我说下思路
钢球的话好算
气泡的难点在于它的体积会变
也就是浮力做功不好算 因为是动态的
但是我们可以类比到匀加速运动求位移的办法
我们是通过图象来求面积的方法来求的
压力与气泡的体积成反比是很清楚的
又压力与水的深度成正比
浮力与体积成正比
可得出浮力与深度成反比(列出式子就可看出)
这时
我们把深度做横坐标 浮力做纵坐标 (浮力用深度的式子来表示)
图象与横坐标所围成的面积大小就是浮力做的功(注意定义域)
这里必须求定积分(高中选修有介绍)
算出浮力做功所有问题都简单了
用功能关系就够了
第二三部几乎方法相同
都要用到定积分

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在这里列式子麻烦
我说下思路
钢球的话好算
气泡的难点在于它的体积会变
也就是浮力做功不好算 因为是动态的
但是我们可以类比到匀加速运动求位移的办法
我们是通过图象来求面积的方法来求的
压力与气泡的体积成反比是很清楚的
又压力与水的深度成正比
浮力与体积成正比
可得出浮力与深度成反比(列出式子就可看...

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在这里列式子麻烦
我说下思路
钢球的话好算
气泡的难点在于它的体积会变
也就是浮力做功不好算 因为是动态的
但是我们可以类比到匀加速运动求位移的办法
我们是通过图象来求面积的方法来求的
压力与气泡的体积成反比是很清楚的
又压力与水的深度成正比
浮力与体积成正比
可得出浮力与深度成反比(列出式子就可看出)
这时
我们把深度做横坐标 浮力做纵坐标 (浮力用深度的式子来表示)
图象与横坐标所围成的面积大小就是浮力做的功(注意定义域)
这里必须求定积分(高中选修有介绍)
算出浮力做功所有问题都简单了
用功能关系就够了
第二三部几乎方法相同
都要用到定积分
第二问应该不考虑势能吧？在水里没有参照的，应该是动能的增加量。
钢瓶应该是在做匀加速运动，而气泡不是，气泡要解出速度来是要用积分的。
如果考虑热能，气泡本身变大，可认为是热能对外做功，没有损耗的全部变为动能。这个时候气泡总体能量和钢瓶总体能量应该是一致的。但是这样的话于第一问冲突，第一问是假定在自身温度不变的情况下。
第三问要求气泡速度肯定用定积分。

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第二问考虑2个方面就可以了
在不考虑水泡表面张力的情况下
水泡对外做功，和水内等效势能的变化。
即：净得能量=浮力重力合功-水泡对外做功
浮力重力合功的计算可以将整个系统换作水来处理，按体积换算，将到达深度为h处等体积的水的重力势能计算出来，再计算释放处和和深度为h时系统等体积的水的重力势能计算出来（这里用重心计算），两者做差，还没完，这只是水的浮力所做的功...

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第二问考虑2个方面就可以了
在不考虑水泡表面张力的情况下
水泡对外做功，和水内等效势能的变化。
即：净得能量=浮力重力合功-水泡对外做功
浮力重力合功的计算可以将整个系统换作水来处理，按体积换算，将到达深度为h处等体积的水的重力势能计算出来，再计算释放处和和深度为h时系统等体积的水的重力势能计算出来（这里用重心计算），两者做差，还没完，这只是水的浮力所做的功，还要减去一部分，就是原系统重力势能的增加，这就是浮力和重力的合功了，对于水泡做功，是线性力做功。这个计算就不必多说了吧，图解就可以。
之所以可以用水代替原系统计算浮力功，其原因就在于浮力只与体积有关，不管是什么材料的，而且这个过程所经过的路径又一样，且水的重力始终等于浮力，就可以认为整个过程又是匀速的，即动能不变化，只有势能变化。因此浮力功久等与替换水的重力势能变化。
有了第二问的能量表达式，第三问还是问题吗，到达水面时显然动能就是所得的净能量了。

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lz

你的问题不够详细，需要以下几个假设：

1.是否考虑表面张力？

2.气泡的温度是否恒定？由于气泡本身要变大，所以必然要做功，这导致其内部温度发生变化，属于热学范畴里等温的过程。

这是一个热学与力学结合的题目？还是一个纯力学题目？

如果考虑热传递过程，那我这个物理系的也不得不承认这道题还是很有难度的。

可惜的是，ls几位都没有考虑热学问题，呵呵。

如果按最简单的算法，不考虑张力和热传导，我算出来了，思路同duduniaolj。

下面是步骤：（p指水密度）

PV=定值=2.01*10^4=A

浮力重力合力F=pVg-mg=pgA/(P0+pgh)-mg=A/((P0/pg)+h)-mg

积分：积分号Fdh

水泡对外做功=积分号PdV=积分号A/VdV=AlnV(带入2km和h处的体积相减后即可)

第二问答案为如图：

至于钢瓶，很容易啊，浮力减重力做的功就是答案！关键是钢瓶体积不变，浮力不变！

第三问带入h=0即可

利用W=FL=PSL=PV
由于压强变化，所以用平均压强还要加上重力势能的变化
这题用到热力学第一定律的知识

积分
w=积分f*ds
f=pgv
你多大了 这应该是高中竞赛题吧
晕 啥事出这种题目了

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