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建筑工地上黄沙堆成圆锥形,无论如何堆,其角度不变,测出圆锥底周长为12.5m,高为1.5m,求:

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/07/08 15:44:18
建筑工地上黄沙堆成圆锥形,无论如何堆,其角度不变,测出圆锥底周长为12.5m,高为1.5m,求:
(1)黄沙之间的动摩擦系数;
(2)若将该堆黄沙靠墙堆放,占场地的面积至少是多少?
(1)砂堆表面上的砂粒受重力、弹力和摩擦力的作用而静止,
则mgsinθ=μmgcosθ.
即μ=tanθ=h/R ,又因为l=2πr
故μ=2hπ/l=0.75,θ=37°
(2)因为黄砂是靠墙堆放的,只能堆成半圆锥,由于体积不变,θ不变,要使占场地面积最小,则Rx为最小,所以hx=μRx.由圆锥体积公式:得:
V= πr^2h/3=μRx ×πRx^2/3 =μπRx^3/3=πRx^3/4,
因为只能堆成半个圆锥,
所以πRx^3/8=πR^3/4 ,
又因为R=l/2π=2m ,
所以Rx^3=16m,
占地面积Sx=πRx^2/2=2π*4^(1/3)