所屬科目:技師◆流體力學與流體機械
一、一個晴朗無風的早上,陳先生離開家(位於海平面,即海拔零米)去健行,當時的溫度、空氣密度和大氣壓力分別是 27℃、1.2 kg/m3 和 745 mm-Hg。經過五小時攀爬後,他成功地抵達位於海拔 1120 米的七星 山主峰,當時的溫度是 20℃。假設大氣溫度隨著海拔高度呈現線性降低, 且空氣常數為,請根據上述資訊計算:大氣層中 溫度降低的速率、七星山主峰的大氣壓力、七星山主峰的空氣密度。 (20 分)
二、一質量為M的長方體在無摩擦的水平表面(frictionless horizontal surface) 上,在 t = 0 時其起始速度(U0),如下圖所示,此時這個物體受到位於 其左、右兩方的兩股反向噴流(opposing jet)衝擊,導致物體在 t > 0 時 以速度 U(t)開始移動,假設沒有摩擦力存在,同時並忽略這個長方體上 任何的沾黏液體之質量。請推導在 t > 0 後,此長方體之速度通式 U(t)。 請推導在 t > 0 後,此長方體之加速度通式 a(t)。當時間趨近於無窮大 (t → ∞ )時,請計算求解其終端速度。(20 分)