請問各位，第(1)小題我和詳解不同之處是，我先用動量方程式解得出口F2
，再利用靜力學觀念解得Ma大小。
那我是錯在哪個觀念呢？
http://i.imgur.com/A4sEMN6.jpg
http://i.imgur.com/eU91dYB.jpg
http://i.imgur.com/ZolsrOw.jpg

您的答案不是跟解答一樣嗎？

不一樣

根據第三張圖如果是你算出來（1）的答案的話只是F2方向弄了而已水柱一開始是由下往上進入水管 其力為F2向上 受到水管作用力後向下流出 其力為F2向下 由力平衡觀點可知水柱受到的水管作用力為2倍F2向下的力 所以流向由向上變向下 因作用力等於反作用力之觀點 因水管所承受的力與作用力值相同 方向相反 故水管所受的力為2倍F2向上 水管所承受水的重力是Fw向下 由力矩公式即可求得力矩

為何水管受力為2倍F2？

抱歉 抱歉 上面有些沒講清楚 也講得有些 落漆 我以下再做補充以原po第三張圖為例 並加入一XY平面座標 橫軸X向右為正 縱軸Y向上為正把水柱看一個質點或是我們只看水中的其中一個水份子的運動 比較好理解由題目可知 小水份子的運動軌跡跟水管形狀一樣 並由連通管原理 可知在水管中的速度皆為4 m/s由圖可知小水份子 剛開始就以v向y方向移動 經過A點時改以v向x方向移動 在經過第二個轉彎處時改以v向-y方向移動後抵達出口在來分析其移動過程當中其受力情況由牛頓第一運動定律 可知 當小水份子到達A點時 其受到-Fy的力使其y方向速度為0 也受到了Fx的力 使其x方向速度由0變成v在抵達第二個轉彎處時 又受到-Fy的力 使其y方向速度由0變成-v 也受到了-Fx的力使其x方向變成0將上述兩點所有力的總合即為小水份子在水管管中流動時 水管給予小水份子的作用力 (-Fy+Fx)+(-Fy+-Fx)=-2Fy再以牛頓第三運動定律可知 水管整體受力=2Fy+Fw(水的重力)但是這是整體的受力情形 這題目要討論A所受到的力矩所以上述產生的力 有通過A者皆不產生力矩 故產生力矩者只有Fw(向下)及在第二轉彎處所承受的力Fy(向上)Fw為水產生的重力 Fy可以由動量方程式 F=p(流體密度)A(流體截面積)v^2(流速)求得。Fw產生的力矩+在第二轉彎處Fy產生的力矩=答案

這篇用回文是不是比較好阿，比較方便閱讀