五、考慮一平底圓柱形水槽，內裝不可壓縮流體以 Ω 的角速度作剛體旋轉（solid-body rotation），液體的上表面（upper boundary）為自由液面（free surface），H 為水槽 中心點的液面高度。試推導液面高度與距水槽中心點距離（r）的關係式。（20 分）