在此问题中,如果系统开始从静止状态开始移动,则需要确定给定距离上机架的移动速度。
已知齿轮1相对于旋转轴线的转动惯量为0.1kg·m2,轮子的半径为0.1米。机架 2 和负载 3 的总质量为 100 kg。
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。当系统运动时,角动量保持恒定。因此,我们可以写出等式:
Iω = mvr
其中I是轮子的转动惯量,ω是轮子的角速度,m是系统的质量,v是齿条的速度,r是轮子的半径。
您还可以写出能量守恒方程:
mgh = 1/2Iω2 + 1/2mv2
式中h为机架的举升高度。
从角动量守恒方程我们得到:
ω = mvr / I
将这个角速度表达式代入能量守恒方程,我们得到:
mgh = 1/2mv2 + 1/2mr2(mv/I)2
求解 v 的方程,我们得到:
v = √(2gh / (1 + mr2/I))
代入已知值,我们得到:
v = √(2 * 9.81 * 0.2 / (1 + 100 * 0.12 / 0.1)) ≈ 1.25 m/s
因此,当齿条移动距离 s = 0.2 m 时,其移动速度约为 1.25 m/s。
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在此问题中,如果系统从静止状态开始移动,则需要确定齿条移动距离 s = 0.2 m 时的移动速度。为了解决这个问题,使用了能量守恒定律和角动量守恒定律。
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Kepe O.E 收集的问题 15.7.6 的解决方案1989年确定了当系统从静止状态开始移动时,齿条移动距离s = 0.2 m时的移动速度。为了解决这个问题,使用了能量守恒定律和角动量守恒定律。
已知齿轮1相对于旋转轴线的转动惯量为0.1kg·m2,齿条2和负载3的总质量为100kg,轮子的半径为r=0.1m。
通过写出角动量守恒方程,我们可以得到角速度的表达式 ω = mvr / I。将这个角速度表达式代入能量守恒方程,我们得到方程 mgh = 1/ 2mv^2 + 1/2mr^2(mv/I)^ 2,其中 h 是机架的高度。
求解速度 v 的方程,我们得到 v = √(2gh / (1 + mr^2/I))。代入已知值,我们得到 v = √(2 * 9.81 * 0.2 / (1 + 100 * 0.12 / 0.1)) ≈ 1.25 m/s。
因此,当齿条移动距离 s = 0.2 m 时,其移动速度约为 1.25 m/s。
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