16.2.11 在 B 点,有一根长度为 1 m、质量为 2 kg 的杆 AB,以角度 φ = 30° 置于垂直光滑墙壁上并开始滑动。如果质心C的加速度在Oy轴上的投影等于yc = -1.84 m/s2,则需要确定B点的法向反作用力NB。 (答案:15.9)
为了解决这个问题,需要使用固体的Newton-Eyler方程。由于杆滑动,它与墙壁之间会产生水平摩擦力。在平衡状态下,壁面反作用力的垂直分力等于杆的重力,水平分力等于摩擦力。但由于杆开始移动,壁反力的水平分力将小于摩擦力。
为了找到正常的反应,需要考虑自由体:
其中N为B点的法向反力,mg为重力,T为摩擦力,F为壁面反力的水平分力,φ为杆与壁面的夹角。
让我们在 Ox 和 Oy 轴上的投影中写出运动方程:
ΣFx = F - Tsinφ = maх = 0
ΣFy = N - mg - Tcosφ = maу = -2 м/c²
我们从哪里找到它:
F = Tsinφ
N = mg + Tcosφ
T = μN,其中 μ 是摩擦系数。
代入运动方程:
μNsinφ - μNcosφ = 0
N - 2kg * 9.81m/s² - μNcosφ = -2 m/s²
我们从哪里找到它:
N ≈ 15.9 N。
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该问题考虑一根长度为 1 m、质量为 2 kg 的杆 AB,该杆以角度 φ = 30° 放置在垂直光滑的墙壁上并开始滑动。如果质心 C 的加速度在 Oy 轴上的投影值为 yc = -1.84 m/s2,则需要确定 B 点的法向反作用力 NB。
问题答案是15.9。
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