Kepe O.E 收集的问题 20.2.4 的解决方案

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20.2.4 将刹车片压在气缸上，气缸在一对力的作用下旋转，力矩 M = 20 N·m，力 F = 100 N。确定广义坐标对应的广义力 ?若块体与圆柱体之间的滑动摩擦系数f=0.4，则aR=0.4m。（答案4）

假设我们有一个气缸，在力矩 M = 20 N•m 的一对力的作用下旋转。刹车片以 F = 100 N 的力压在气缸上。我们需要确定广义坐标对应的广义力？设块体与圆柱体之间的滑动摩擦系数f=0.4，R=0.4m，答案：4。
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问题 20.2.4 的建议解决方案来自 Kepe O.? 的收集。包括确定当刹车片压在在一对力矩 M = 20 N·m 且力 F = 100 N 的力作用下旋转的气缸时对应于广义坐标的广义力。，需要考虑垫块与圆柱体之间的滑动摩擦系数f = 0.4，以及圆柱体的半径R = 0.4 m。

首先，您需要计算作用在气缸上的摩擦力的力矩。它等于引起气缸旋转的力矩与刹车片产生的力矩之差：

Mтр = M - FR

其中M是引起气缸旋转的力矩，F是制动片压在气缸上的力，R是气缸的半径。

代入已知值，我们得到：

Mtr = 20 N·m - 100 N·0.4 m = 20 N·m - 40 N·m = -20 N·m

负号表示摩擦力矩的方向与气缸的旋转方向相反。

接下来，需要通过摩擦力矩和广义坐标来表达广义力。广义力是势能相对于广义坐标的导数：

Q = dU/d？

由于该问题中不存在势能，广义力等于圆柱体旋转角度 θ 时摩擦力矩所做的机械功：

Q = ΔA = Mтр • Δ？