高中物理力學

2021-05-19 07:01:42 字數 1107 閱讀 2670

1樓:艾博素隆

這是個剛體,該運動可以被拆分為平動和轉動。。。先分析轉動:

以剛體的質心為參考系,並且以質心為轉軸進行分析,雖然該質心繫顯然為非慣性系,但是由於慣性力恰好通過轉軸,所以力矩為0,唯一的力矩為f造成的力矩f*l/2,該剛體對轉軸的轉動慣量i為m*l^2/12(這個計算我就跳掉了,再者杆對其中心的慣量也應該背出來),因此該剛體的角加速度=力矩/慣量=(6f)/(m*l)所以其轉動過的角度對時間的函式=1/2*角加速的平方=6f*t^2/(m*l)如此可以描述其轉動的運動。為描述方便,我就將剛才說的角度在下文記為a

而後分析質心平動的運動,此時以地面為參考系,將f分解為x方向和y方向,(其中x軸平行於杆)。那麼fx=f*sina;fy=f*cos a,所以ax=fx/m=f/m*sin(6f*t^2/(m*l));ay=fy/m=f/m*cos(6f*t^2/(m*l))。實際上,由於已經描述了平動的加速度與時間的關係,該運動已經描述清楚了,如果一定需要其質心的座標與時間的關係,可讓加速度對時間積分兩次,但由於諸如sin(k*t^2)的積分無法用初等函式描述出來,因此積分號需要保留,所以貌似也沒有什麼意義。。。。

綜合上述描述,該剛體的轉動運動,應該是勻加速的轉動,質心的平動運動為一複雜的變加速度曲線運動(可用剛才的加速度與時間的關係進行描述)

2樓:喜歡**就是我

由質點系的牛頓第二定律,質心(位於杆中點)將做勻加速直線運動。加速度大小為a=f/m,方向向下。設杆的左右端點分別為a、b。

則在質心繫中,杆的等效受力為:b點受到大小為f/2向下的力,a點受到大小為f/2向上的力。可見杆受到力矩的作用而轉動。

設杆轉過的角度為@,則杆受到力矩m=flcos@,由此推斷在質心繫中,杆將做週期性的轉動(半週期時,a轉到b原來的位置,b轉到a原來的位置)。杆實際運動就是這種週期性轉動和從零開始,加速度大小為f/m的勻加速直線運動的合成。

距受力點s處加速度是個時間的函式,由於運動較為複雜,這裡就不求了。

3樓:匿名使用者

水平光滑地面,整個杆都沿著f的方向以加速度f/m勻加速直線運動。

距受力點s處加速度是f/m

4樓:

做螺旋運動吧。。。a=f/(s/lm)

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