17.2.20。由于曲柄 1 以恒定角速度 ω = 4 rad/s 旋转,质量为 m = 4 kg 的均质轮 2 开始沿着轮 3 的内表面移动。轮的半径分别为 R = 40 cm 和 r = 15 cm。需确定车轮2的惯性力主矢量的模数。答案:16。
求解该问题时,需要用到物体旋转运动的动力学方程:IΔω=MΔt,其中I为物体的转动惯量,Δω为角速度的变化量,M为物体的力矩。作用在物体上的力,Δt是这些力作用的时间。
在这种情况下,轮子沿着轮子3的内表面移动,并且产生摩擦力,从而产生轮子的旋转力矩。车轮的转动惯量可由公式 I = mR²/2 确定,其中 m 是车轮的质量,R 是车轮的半径。
为了确定车轮2的主惯性力矢量的模数,需要通过车轮的转动惯量及其角加速度来表示摩擦力的力矩。然后,将这些值代入物体旋转运动的动力学方程,即可求出车轮2的惯性力主向量的模。
执行所有必要的计算后,我们得到答案:16。
该数字产品是 Kepe O.? 经典力学问题集中问题 17.2.20 的解答。解决方案完全根据问题的条件制定,并包含解决方案每一步的详细计算和理由。
该问题描述了由曲柄驱动的轮子以恒定角速度进行的运动。为了解决这个问题,使用了物体旋转运动的动力学方程和确定车轮转动惯量的公式。使用已知的物理常数和问题陈述中指定的数据进行计算。
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该问题的解决基于物体旋转运动动力学方程的应用:IΔω = MΔt,其中 I 是物体的转动惯量,Δω 是角速度的变化,M 是力矩作用在物体上的力,Δt是这些力作用的时间。车轮的转动惯量可由公式 I = mR²/2 确定,其中 m 是车轮的质量,R 是车轮的半径。
为了确定车轮2的主惯性力矢量的模数,需要通过车轮的转动惯量及其角加速度来表示摩擦力的力矩。然后,将这些值代入物体旋转运动的动力学方程,即可求出车轮2的惯性力主向量的模。
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本例中的产品是 Kepe O.? 集合中问题 17.2.20 的解决方案。该问题表述如下:曲柄1以4rad/s的恒定角速度旋转。曲柄驱动质量为 4 kg 的均质轮 2,轮 2 沿轮 3 的内表面滚动。轮的半径为 R = 40 cm,r = 15 cm。需要求出该轮的模数。车轮 2 惯性力的主矢量。
问题答案是16。
为了解决这个问题,需要利用物体的转动惯量与其角加速度之间的关系。还应当考虑到,当轮2沿着轮3的内表面移动时,轮2受到指向旋转中心的惯性力的作用。
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