题目
船舶在水中航行会遇到水阻力,在-|||-高速航行时, 占主导地位。-|||-来源:《十万个为什么》(第六-|||-版)(上海世纪出版股份有限公司-|||-少年儿童出版社2014年版)-|||-兴波阻力-|||-涡流阻力-|||-摩擦阻力
题目解答
答案
》挑战答题3112、船正则算子航行会遇到水阻力,在高速航行时, 占主导地位。
涡流阻力。
答案:兴波阻力。赞。
涡流阻力。
答案:兴波阻力。赞。
解析
考查要点:本题主要考查学生对船舶航行中不同水阻力类型及其影响因素的理解,特别是高速航行时主导阻力的判断。
解题核心思路:
- 明确三种阻力的定义与特点:
- 摩擦阻力:由船体与水接触面的摩擦产生,与船速平方成正比,低速时显著。
- 涡流阻力:因水流分离形成涡流导致的压力差产生,低速时较明显。
- 兴波阻力:高速时船体产生波浪需额外做功,与船速三次方成正比,高速时主导。
- 分析速度对阻力的影响:高速航行时,兴波阻力的增长速率最快,最终超过其他阻力。
破题关键点:
- 理解各阻力随速度变化的规律,明确兴波阻力在高速时的指数级增长特性。
兴波阻力的主导性分析:
- 低速阶段:
- 摩擦阻力和涡流阻力占主导,因二者均与船速平方成正比,增速较慢。
- 高速阶段:
- 兴波阻力因船体快速运动产生波浪,需克服波浪做功,其与船速三次方成正比($R \propto v^3$)。
- 随速度增加,兴波阻力迅速超越其他阻力,成为主要阻力来源。
结论:
高速航行时,兴波阻力因增长速率最快而占主导地位。