例题 01-01-07-02 如图,一直立的伞形洒水器,其边缘的直径为R,离地面的高度为h。当洒水器绕中心的铅直输水管以匀角速旋转时,求证:从输水管顶端喷出的水循圆锥形伞面淌下而沿边缘飞出后,落在地面上半径为的圆周上。

   水滴流到锥面边缘时将以速度v水平地沿切向飞出;而一旦脱离边缘,将同时具有铅直向下的重力加速度g。今取坐标系Oxy(见图),令x轴沿离开边缘上O点的水滴速度v的方向。按题设,,则水滴在落地过程中的运动方程为

落地时,y-h,由上述后一式得所需时间为

这时

输水管轴位于地面上的点O″,它与水滴着地点P的距离为

故水滴落在半径为r的圆周上。如果Rh的大小可以根据需要进行调节,则水滴便可洒落在半径不同的圆周上。