(1)每一滴水离开容器后经过多长时间滴落到盘面上?
(2)要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上,圆盘的角速度ω应为多大?
(3)当圆盘的角速度为1.5π rad/s时,第二滴水与第三滴水在盘面上落点间的距离为2 m,求容器的加速度a。
解析 (1)离开容器后,每一滴水在竖直方向上做自由落体运动,则每一滴水滴落到盘面上所用时间
t==1 s。
(2)要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线,则圆盘在1 s内转过的弧度为kπ,k为不为零的正整数
由ωt=kπ
得ω=kπ =kπ rad/s,其中k=1,2,3,...。
(3)第二滴水与O点的水平距离为
x1=at2+(at)t=at2
第三滴水与O点的水平距离为
x2=a(2t)2+(a·2t)t=4at2
又Δθ=ωt=1.5π
即第二滴水和第三滴水与O点连线相互垂直,所以x+x=(2 m)2