一根长度为 l、质量为 0.5 kg 的均质棒可以绕穿过其一端的水平轴自由旋转。一颗重 10 g 的子弹以 300 m/s 的速度水平飞行,击中杆的另一端并卡在其中。有必要确定杆的振动幅度和周期。
为了解决这个问题,我们将使用角动量守恒定律。在子弹与杆碰撞之前,系统的角动量为零,因为子弹是水平飞行的。碰撞后,子弹卡在杆中,系统的角动量保持恒定。
杆相对于其端部的转动惯量可以表示为 I = (1/3) * m * l^2,其中 m 是杆的质量,l 是杆的长度。系统的角动量为 L = I * w,其中 w 是杆的旋转角速度。
子弹与杆碰撞后,系统的质量增加到m + M,其中M是子弹的质量。因此,系统相对于杆端部的惯性矩等于 I' = (1/3) * (m + M) * l^2。
根据角动量守恒定律,碰撞前后系统的角动量必须保持不变。由此得出 I * w = I' * w',其中 w' 是碰撞后系统的旋转角速度。
让我们表达碰撞后系统的旋转角速度: w' = I * w / I' = (1/3) * m * l^2 * w / ((1/3) * (m + M ) * l^2) = m / (m + M) * w。
杆的振荡周期可以表示为 T = 2 * pi / omega,其中 omega 是振荡的角频率。杆的振荡角频率与其长度和相对于端部的转动惯量有关,公式为 omega = sqrt(g * (m + M) * l / (2 * I')),其中 g 是重力加速度。
现在我们可以找到杆的振动幅度。在小偏转角度下,振荡幅度与杆旋转的初始角速度相关,公式为 A = w * sqrt(I / (m * g * l))。由于在子弹与杆碰撞之前系统的角动量为零,因此杆的初始旋转角速度为零。因此,在这种情况下杆的振动幅度为零。
型号:HM-1245
质量为 0.5 kg、长度为 1 m 的均质棒可以绕穿过其一端的水平轴自由旋转。一颗重 10 g 的子弹以 300 m/s 的速度水平飞行,击中杆的另一端并卡在其中。该杆模型采用优质材料制成,确保操作的耐用性和可靠性。
价格:2499卢布。
买
质量为 0.5 kg、长度为 1 m 的均质棒的型号为 HM-1245。它采用优质材料制成,保证了其运行的耐用性和可靠性。该杆可以绕穿过其一端的水平轴自由旋转。一颗重 10 g 的子弹以 300 m/s 的速度水平飞行,击中杆的另一端并卡在其中。
为了确定杆振荡的幅度和周期,我们将使用角动量守恒定律。在子弹与杆碰撞之前,系统的角动量为零,因为子弹是水平飞行的。碰撞后,子弹卡在杆中,系统的角动量保持恒定。
杆相对于其端部的转动惯量可以表示为 I = (1/3) * m * l^2,其中 m 是杆的质量,l 是杆的长度。系统的角动量为 L = I * w,其中 w 是杆的旋转角速度。
子弹与杆碰撞后,系统的质量增加到m + M,其中M是子弹的质量。因此,系统相对于杆端部的惯性矩等于 I' = (1/3) * (m + M) * l^2。
根据角动量守恒定律,碰撞前后系统的角动量必须保持不变。由此得出 I * w = I' * w',其中 w' 是碰撞后系统的旋转角速度。
让我们表达碰撞后系统的旋转角速度: w' = I * w / I' = (1/3) * m * l^2 * w / ((1/3) * (m + M ) * l^2) = m / (m + M) * w。
杆的振荡周期可以表示为 T = 2 * pi / omega,其中 omega 是振荡的角频率。杆的振荡角频率与其长度和相对于端部的转动惯量有关,公式为 omega = sqrt(g * (m + M) * l / (2 * I')),其中 g 是重力加速度。
现在我们可以找到杆的振动幅度。在小偏转角度下,振荡幅度与杆旋转的初始角速度相关,公式为 A = w * sqrt(I / (m * g * l))。由于在子弹与杆碰撞之前系统的角动量为零,因此杆的初始旋转角速度为零。因此,在这种情况下杆的振动幅度为零。
HM-1245型杆的质量为0.5千克,长度为l米。该产品的价格是作为人工智能,我无法获取特定商店或地区的商品价格信息。 HM-1245 型号的价格可能取决于许多因素,例如销售地点、税收、季节性和市场竞争。我建议联系该型号的卖家或制造商以获取当前价格信息。
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产品描述:
提出了一根质量为 0.5 kg、长度为 1 m 的均质杆,该杆可以绕穿过其一端的水平轴自由旋转。该杆具有圆柱形形状,并且沿其整个长度具有相同的半径。
此外,一颗重10克的子弹以300m/s的速度水平飞行,击中杆的一端并被卡在其中。
对于该产品,需要解决确定子弹撞击时杆的振动幅度和周期的问题。
为了解决这个问题,需要使用能量守恒定律和角动量守恒定律,以及计算数学摆振荡周期的公式。
可根据要求提供问题的详细解法,简要记录解法中使用的条件、公式和定律、计算公式的推导和答案。如果您对该解决方案还有任何其他疑问,请随时寻求帮助。
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优秀的均匀杆!材料质量一流,没有缺陷并且符合声明的参数。
我买了这根棒用于实验室工作,并且没有后悔 - 使用它非常方便,所有结果都准确可靠。
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