Question

如圖所示，在質量為M的細玻璃管中盛有少量乙醚液體，用質量為m的軟木塞將管口封閉。加熱玻璃管使軟木塞在乙醚蒸氣的壓力下水平飛出，玻璃管懸于長為L的輕桿上，輕桿可繞上端O軸無摩擦轉動。欲使玻璃管在豎直平面內做圓周運動，在忽略熱量損失的條件下，乙醚最少要消耗多少內能?

Answer 1

E=

解析：設活塞沖開瞬間，軟木塞和細玻璃管的速度分別為v₁、v₂，則據動量守恒定律可得：Mv₂-mv₁=0

玻璃管在豎直平面內做圓周運動至少要達到最高點，此時速度v₃=0

對玻璃管根據機械能守恒定律可得：。