13.7.10 在這個問題中,我們考慮一個帶有數學擺的三腳架,它以加速度 a = g sin? 沿斜面向下移動。有必要確定球處於相對靜止位置的角度θ,如果角度θ等於10°。該問題的答案是0。
為了解決這個問題,需要利用能量守恆定律。最初,系統的動能為零,因此任何時候位能都必須為零。系統位能的計算公式為 Ep = mgh,其中 m 為球的質量,g 為自由落體加速度,h 為球高於零水平面的高度。
從圖中可以看出,球與平面之間沒有摩擦力,因此重力的功等於平面法向反作用力的功。重功 W1 = mgh sin?,其中 h = l(1 - cos?),其中 l 是數學擺的螺紋長度。法向反作用力所做的功W2=-mgcos?l。
根據能量守恆定律,重力所做的功必須等於法向反作用力所做的功:mgh sin? =-mgcos?l。
從這裡我們可以表現出球處於相對靜止位置的角度θ:tg? =罪?/cos? = -l/h = -1/(1 - cos10°) ≈ -6.88。角落 ?在本例中它等於 0。
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為了解決這個問題,需要確定球在相對靜止位置時的角度θ,如果角度θ等於10°。
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Kepe O.? 收集的問題 13.7.10 的解。與確定帶有數學擺的三腳架沿其移動的平面的傾斜角度相關,假設平面的傾斜角度為 10 度,並且三腳架以等於重力加速度乘以重力加速度的加速度向下移動。平面傾斜角的正弦。為了解決這個問題,需要使用力學定律和運動學公式。
這題你需要找角度嗎?處於球相對靜止的位置。為此,您可以使用能量守恆定律,根據該定律,物體在初始點的位能等於物體在終點的動能。
因此,可以寫出以下等式:
mgh = (1/2)mv^2
其中m是球的質量,g是重力加速度,h是起點的高度,v是球在終點的速度。
起點的高度為零,因為球處於相對靜止的位置。球在終點的速度可以使用運動學公式求得:
v^2 = u^2 + 2as
其中u是等於0的初速度,a是球沿斜面的加速度,s是球行進的距離。
球移動的距離可以使用以下公式計算:
s = l (1 - cos ?)
其中 l 是數學擺的長度,? - 平面的傾斜角度。
因此,可以寫出以下等式:
mgh = (1/2)ml^2(?')^2 + (1/2)ml^2(g sin ?)cos ?
在哪裡 ?' - 數學擺的角速度。
為了解這個方程,需要表達角度嗎?透過已知量並求解所得方程式。解方程式的結果是,角度?等於零。
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