计算表面张力问题一球形肥皂泡,其中冲有空气(不记空气质量),泡外为真空,平衡时半径为R.受微小振动,求周期T,已知肥皂质
计算表面张力问题一球形肥皂泡,其中冲有空气(不记空气质量),泡外为真空,平衡时半径为R.受微小振动,求周期T,已知肥皂质量M,张力系数σ.物理竞赛
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不知道对不对(现学现做的)但可以作为参考:先在球上截取一个圆锥角θ很小的圆锥,则底面可近似看作圆,半径r=tanθ/2 * R=sinθ/2 * R=θR/2再在圆上截取一段圆心角很小为α的弧,则弧长s=α*r=θαR/2,张力向下的分力f=sσtanθ/2=θ^2σαR/4整个圆的合力F=θ^2πσR/2设:泡泡稳定时压强P,则内力F`=PS=Pπθ^2R^2/4=FP=2σ/R设:振动位移x(膨胀方向为正)由于设的是小圆锥角,故把压强与直径的关系看作一次(很变态的想法,后面的答案都是我自己的臆测,正确率再次下降)则合力Fx=FR/(R+x) -F=-xF/(R+x)=-xkk=F/(R+x) 由于是微弱振动(可能不微弱就不是间协了,就像单摆,再次猜测,正确率再次下降)k=F/R则周期T=2π(m/k)^0。5 m=θ^2M/16T=(Mπ/2σ)^0。5 晕啊~跟半径没关系了。算了,就当作了一次练习,楼主能公布答案吗?
最新回答共有2条回答
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2026-04-06 16:50:31长情的身影
回复不知道对不对(现学现做的)但可以作为参考:先在球上截取一个圆锥角θ很小的圆锥,则底面可近似看作圆,半径r=tanθ/2 * R=sinθ/2 * R=θR/2再在圆上截取一段圆心角很小为α的弧,则弧长s=α*r=θαR/2,张力向下的分力f=sσtanθ/2=θ^2σαR/4整个圆的合力F=θ^2πσR/2设:泡泡稳定时压强P,则内力F`=PS=Pπθ^2R^2/4=FP=2σ/R设:振动位移x(膨胀方向为正)由于设的是小圆锥角,故把压强与直径的关系看作一次(很变态的想法,后面的答案都是我自己的臆测,正确率再次下降)则合力Fx=FR/(R+x) -F=-xF/(R+x)=-xkk=F/(R+x) 由于是微弱振动(可能不微弱就不是间协了,就像单摆,再次猜测,正确率再次下降)k=F/R则周期T=2π(m/k)^0。5 m=θ^2M/16T=(Mπ/2σ)^0。5 晕啊~跟半径没关系了。算了,就当作了一次练习,楼主能公布答案吗?
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