物理難題 井裡扔石頭,過了60秒聽到落水聲,請問井有多深?

時間 2021-05-11 00:27:44

1樓:Adamamos

假設石頭初速度為0

那麼(gt^2)/2=340*(60-t)340為音速

可以求出下落時間t

然後通過S=(gt^2)/2,可以算出距離前提是忽略空氣阻力

2樓:Mr.Hope

石頭大小,井的半徑不給,井的海拔與軸向溫度分布不給(這樣不知道聲速),在哪聽到的落水聲也不知道(您也沒明說在井邊),更不知道哪些是本題可以忽略的。

做個毛線?

3樓:茫然的哈士奇

60秒不能忽略聲速和空氣阻力。但我還沒見過考慮空氣阻力的題目,所以暫時忽略空氣阻力。

設下落時間為t1,聲音傳播上來的時間為t2,聲速為v,井深h,則:

t1+t2=60

h=1/2*g*t1^2

h=v*t2

取g=10,v=340.得

h≈7357.53公尺

很深的井,聲音能傳上來說明井壁一定很光滑。

明天再算一下考慮空氣阻力的。

4樓:快掛了

60秒太長不能用自由落體。具體阻力和初始運動情況還有形狀高度相關。如果石頭足夠大,還會和井的直徑等引數有關。

如果你假設井直徑足夠大,石頭半徑r足夠小從井中心下落,且是光滑球體,應該你找到相關的速度阻力關係,剩下的就是解微分方程了。

5樓:列明

問什麼就設什麼!

設井深為公尺,此處的為井底水面與石頭離開手時手所處位置之間的距離。

由於是扔,所以,石頭的初速度不為零。

假設石頭下落到井底水面前只受重力且無空氣阻力,石頭運動軌跡嚴格沿重力方向,此過程耗時為落段

假設井中空氣分布均勻,沒有分層差異,聲音傳導途徑為空氣而非井壁(固體中聲速較氣體中快但損耗衰減更多),假設井中空氣聲速為聲速,聲音傳播時段為迴段。

則有:落段+迴段=60秒;

落段(初速度+重力加速度x落段/2)=高;

迴段x聲速=高。

其中:重力加速度(近似)=9.8m/(sxs)。

三個方程,三個未知量:落段、迴段、高,可解!

呃,假設初速度為0,聲速為340公尺每秒,解了半天二次函式,結果有兩個:

56562.4714公尺;

7357.5285公尺。

第乙個不可能,因為:

假設井深為500公尺,自由落體完成需要10秒;假設50000公尺,需要100秒,假設4500公尺,需要30秒。

所以,扔出的石頭初速度為0時,井深7357.53公尺;

要是初速度高於0,井會更深;

要是考慮空氣阻力(末速度為38.36公尺每秒,需要考慮),井會更淺。

具體深多少,淺多少,需要再引入參量去估算,就留給你來完成了。

另:不知道水面是不是在這個深度,地下首個含水層會在這個深度?就算是,落水的聲音確定能聽到?

6樓:Twisted fate

沒考慮空氣阻力

1/2gt1=x/2

340t2=x/2

t1+t2=60

所以t1≈38.4

x≈7360

我這個算的確實不准但是差不多,第一遍寫錯了對不起對不起……

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