当降低质量m=4kg的负载时,半径R=0.4m的圆柱体借助螺纹旋转,圆柱体相对于旋转轴的转动惯量为I=0.2kg·m2。当负载速度 v = 2 m/s 时,需要确定物体系统的动能。问题答案是10.5。
解决这个问题可以从计算负载的动能开始,它等于K = mv^2/2 = 4 * 2^2 / 2 = 8 J。然后需要确定负载的动能圆柱体,绕其轴旋转。圆柱体的动能由公式 K = I * w^2 / 2 确定,其中 w 是圆柱体旋转的角速度。角速度是根据螺纹与圆柱体接触点的线速度等于负载速度v的条件来计算的。因此,w = v / R。将这些值代入圆柱体动能公式,可得 K = I * v^2 / (2 * R^2) = 0.2 * 2^2 / (2 * 0.4^ 2) = 2.5 J。 因此,当负载速度 v = 2 m/s 时,物体系统的总动能等于物体的动能之和。负载和气缸,即K = 8 + 2.5 = 10.5 焦耳。
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本例中的产品是 Kepe O.? 集合中问题 15.5.4 的解决方案。任务是确定物体系统在负载速度为 2 m/s 时的动能。问题中给出了以下参数:负载质量 m = 4 kg,圆柱体半径 R = 0.4 m,圆柱体相对于旋转轴的转动惯量 I = 0.2 kg • m2。还已知的是,重物被降低并借助螺纹使圆柱体旋转。
为了解决这个问题,必须使用能量守恒定律和角动量守恒定律。在初始阶段,您应该确定圆柱体的角速度,该角速度等于负载的速度除以圆柱体的半径。然后可以使用适当的公式确定负载和气缸的动能。它们的总和就是物体系统所需的动能。
最终,解决了这个问题,我们得到答案10.5。
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