水在杯子里匀速转动时形成的曲面时什么函数??? 为什么杯子里的水旋转的时候中间低边上高?

作者&投稿:才旦汪 2025-05-15
水在杯子里匀速转动时形成的曲面时什么函数?

我用牛顿第二定律,列方程求解如下
在水面取一个质量微元dm,r为dm到转轴距离,v为水面径向切平面倾角,w为转动角速度。g为重力加速度,h为水面高度
取转动杯子为参考系,而此参考系为非惯性系。故有一个惯性力,f=dm·rw²,方向沿径向指向杯壁。他与质量微元所受重力dm·g,及质量微元所受法向支撑力N平衡。
我们知道重力与法向支撑力夹角恰恰是水面切面倾角v。所以有
rw²=gtanv
又tanv=dh/dr
所以有
rw²=gdh/dr
rw²dr=gdh
两边积分,得
r²w²/2=g(h-h0)











会的,我小的时候曾经想用这个原理制造一个完美的抛物线镜面。
假设旋转的水面已经稳定(角速度恒定),在坐标x,y那里放置一个微小质点(质量为m,反正这个m最终我猜会被删掉),假设水面是光滑镜面,那么你就会通过重力、离心力(姑且这么一说)、得到那一点的倾斜角度,这个倾斜角度实际上就是水面竖截面曲线的切线,,最终通过这个,把乱麻其遭的参数削掉,你就能得出水面竖切面的方程,那就是一个抛物线曲线(为了计算方便,你最好把坐标轴原点定在水面最低点)

我用牛顿第二定律,列方程求解如下

在水面取一个质量微元dm,r为dm到转轴距离,v为水面径向切平面倾角,w为转动角速度。g为重力加速度,h为水面高度

取转动杯子为参考系,而此参考系为非惯性系。故有一个惯性力,f=dm·rw²,方向沿径向指向杯壁。他与质量微元所受重力dm·g,及质量微元所受法向支撑力N平衡。

我们知道重力与法向支撑力夹角恰恰是水面切面倾角v。所以有

rw²=gtanv

又tanv=dh/dr

所以有

rw²=gdh/dr

rw²dr=gdh

两边积分,得

r²w²/2=g(h-h0)

水在杯子里匀速转动时形成的曲面时什么函数? 被积函数和积分曲面没有必然的联系, 要说联系就是它们有都是用x,y,z来表示的


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