14.1.15 考虑长度 OA = 0.25 m 的曲柄 1,它以角速度 ? 匀速旋转。 = 10 弧度/秒。它使滑块 2 运动,其质量为 m = 5 kg。需要确定角度θ 时刻作用在平台上的外力主矢量的模数。 = 60°。
为了解决这个问题,我们应用摇杆的运动定律:m·a = F - N,其中m是摇杆的质量,a是摇杆的加速度,F是作用在摇杆上的力,N是支撑反作用力。由于滑块在水平面内运动,其加速度为零,方程为:F = N。
作用在舞台上的外力的主向量是向量F。为了确定其模,我们使用余弦定理:F^2 = N^2 + P^2 - 2·N·P·cos?,其中P为连接应用点 N 和 F 的向量,? - 向量 N 和 P 之间的角度。
由于曲柄匀速旋转,因此角度为θ。 = 60°对应于连杆与曲柄的附接点处于距离OC = OA·cos? = 距旋转轴 0.125 m。那么矢量P可以表示为P = m·g·OS,其中g是重力加速度。
由此可见,模块在该时刻作用于舞台上的外力主向量的角度θ时。 = 60°,等于:F = N = m g OS = 62.5 N。
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本产品是 O.? 所著《大学生物理习题集》中数学题 14.1.15 的解答。凯佩。
该问题考虑以 10 rad/s 角速度均匀旋转的曲柄,并驱动质量为 5 kg 的摇杆。需要确定曲柄转角为60°时刻作用在摇杆上的外力主矢量的模数。
为了解决这个问题,应用摇杆的运动定律:m·a = F - N,其中m是摇杆的质量,a是摇杆的加速度,F是作用在摇杆上的力,N是支撑反作用力。由于滑块在水平面内运动,其加速度为零,方程为:F = N。
作用在平台上的外力的主向量是向量F。为了确定其模,使用余弦定理:F^2 = N^2 + P^2 - 2·N·P·cos?,其中P为连接应用点 N 和 F 的向量,? - 向量 N 和 P 之间的角度。
由于曲柄匀速旋转,因此角度为θ。 = 60°对应于连杆与曲柄的附接点处于距离OC = OA·cos? = 距旋转轴 0.125 m。那么矢量P可以表示为P = m·g·OS,其中g是重力加速度。
这样,曲柄转角为60°时刻作用在摇杆上的外力主矢量的模数就等于62.5N。
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