施工放线手册:有一个单摆,在山顶和矿井振动周期相同,求山顶高度和矿井深度的关系?

来源:百度文库 编辑:神马品牌网 时间:2024/04/27 03:54:30
正确答案是h=2H,请求过程.

楼主,你这个“山顶高度”和“矿井深度”选的是什么参考平面?海平面?地平面?

我楼下的(一会就变成楼上的了)回答的时候用到了球体的体积公式,即V=4*派*R^3/3,这显然是不对的,引用错了万有引力公式。实际上分母是平方关系的;他的另一个周期公式也是错的,忘了乘以2*派了。

根据我以前的计算,山顶和矿井底应当是在离地球的地心相同“长度”(暂且这麽说)的地方。但是为什么一个在地面上一个在地底下?唯一的解释是他们在地球上的纬度不同!根据地球是一个椭球体,两级重力加速度约等于10,赤道上约等于9.6,所以推测矿井偏向于低纬度的赤道,而山则在高纬度的地方。

你可以想象:也许在蒙古高原上有一座山,他的山头和太平洋平面离地球球心的距离相等。

所以,你的补充问题的h=2H是一个错误的答案!这也许是您的老师提供给你们的,我可以很负责任告诉您,再看看我的计算过程。

〔我以前的回答,现在为了答你的补充问题落后了〕
单摆周期:T=2*圆周率派*〔(l/g)^0.5〕
如果这个单摆的摆线长度恒定,那么说明矿井和山顶的重力加速度g是相等的。
而g=GM(地球)/R^2
万有引力常数G和地球质量M都是常量。

所以,山顶和矿井到地心的距离
R山=R井

牵涉高中万有引力方面的知识!
1、单摆周期公式:t=(l/g)^0.5
2、地球表面重力加速度g=GM/R^2
其中,G为引力常量、M为地球质量、R为地球半径
上式由万有引力定律、地表重力约为地球引力得出:
mg=F引=GMm/R^2
所以,当离地为H的高山上,重力加速度g'=GM/(R+H)^2=4GρπR^3/3(R+H)^2
当在地下深为h的地方,重力加速度g''=4Gρπ(R-h)^3/3(R-h)^2
上面两式中,ρ为地球平均密度
再结合单摆周期公式,得出H、h的关系:h=2H

山顶高度和矿井深度无关系。单摆的固有频率不变。

理论上成倍数关系!
实际上没有关系!

就是周星驰和周润发的关系~

与纬度也有关系,与地心的距离也有关系。