如圖,A、B為光滑小滑輪,CD為質量不計的輕桿,C端連光滑鉸鏈,D端固定一個質量為m的小球,物體質量為M,用輕繩過滑輪連接M和m,桿長和C點到滑輪的距離均為l,開始時桿呈水平狀態,繩子伸直,松手后物體向下運動帶動桿旋轉,求桿轉過30度時候物體的速度和桿的角速度。
熱心網友
整個運動過程中只有重力做功,故可以用機械能守衡定理做物體M的速度與小球m的線速度值相等,設為v運動過程中,小球m上升的高度=Lsin30°=L/2物體M下降的高度=(BD-BD')=(√2-1)L∴根據機械能守衡定律(1/2)(M+m)v^2+mgL/2=MgL(√2-1)∴v^2=gL(2√2M-2M-m)/(M+m)v=√[gL(2√2M-2M-m)/(M+m)]角速度=v/L=√[g(2√2M-2M-m)/(M+m)L]
熱心網友
D做圓周運動,整個運動過程中只有重力做功,故可以用能量守衡定理做