沙子從h=0.8m的地方落到以3m/s速度水平向右運動的傳送帶上,若每秒鐘落下100kg的沙子,求傳輸帶對沙子作用力的大小和方向

物理人氣：569 ℃時間：2020-04-08 10:38:21

優(yōu)質解答

理論分析：首先,是沙子做自由落體運動；其次,是沙子與傳送帶發(fā)生瞬間碰撞,使沙子在垂直于傳送帶方向上的動量立即減為零；其三,是在沿傳送帶運動的方向上,沙子在傳送帶的滑動摩擦力作用下做勻變速運動直到獲得與傳送帶相同的速度；最后,是沙子與傳送帶處于相對靜止,并被靜摩擦力推送到另一處.
單位時間（每秒鐘）內落到傳送帶上的砂子質量為100kg,以1秒鐘內落下的砂子dm為研究對象,并視為質點,dm＝pdt.dt取1秒,即dm=p=100kg.
根據(jù)質點的動量定理,在dm落到傳送帶上到與傳送帶一起運動的過程中,已知兩個數(shù)據(jù)：V=3M/S,因沙子下落時做自由落體運動,所以當沙子運動至傳送帶時的速度V0=2gh開平方根,g=10 m /s2,h=0.8m；
傳輸帶對沙子的作用力F=P(V-V0)=100KN
F與水平方向夾角為：a=tg-1V0/V=53°,