一根粗细均匀的木棒长L,质量为M。在距其中心x处有一质量为m的质点。求质点对均匀木棒的万有引力。

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-05-28
一质量为m的质点,放置在一质量为M,长度为L的均匀细棒的延长线外d处,求棒对质点的万有引力

解:因为那根棒子是均匀的,所以其质心在棒子中点。
故有:F=GMm/(L/2+d)^2。
具有一定质量而不计大小尺寸的物体。物体本身实际上都有一定的大小尺寸,但是,若某物体的大小尺寸同它到其他物体的距离相比,或同其他物体的大小尺寸相比是很小的,则该物体便可近似地看作是一个质点。

扩展资料:
两个可看作质点的物体之间的万有引力,可以用以下公式计算: 。即万有引力等于引力常量乘以两物体质量的乘积除以它们距离的平方。其中G代表引力常量,其值约为6.67×10-11 N·m2 /kg2,为英国物理学家、化学家亨利·卡文迪许通过扭秤实验测得。
因为行星受到的作用力和太阳受到的作用力是相同大小的力,由这两个式子比较可知,k′包含了太阳的质量M,k″包含了行星的质量m。由此可知,这两个力与两个天体质量的乘积成正比,它称为万有引力。
如果引入一个新的常数G(称万有引力常数),再考虑太阳和行星的质量,以及先前得出的4·π2,那么可以表示为:万有引力 ,(G=6.67×10-11 N·m2 /kg2)。
两个通常物体之间的万有引力极其微小,我们察觉不到它,可以不予考虑。比如,两个质量都是60千克的人,相距0.5米,他们之间的万有引力还不足百万分之一牛顿,而一只蚂蚁拖动细草梗的力竟是这个引力的1000倍!但是,天体系统中,由于天体的质量很大,万有引力就起着决定性的作用。
在天体中质量还算很小的地球,对其他的物体的万有引力已经具有巨大的影响,它把人类、大气和所有地面物体束缚在地球上,它使月球和人造地球卫星绕地球旋转而不离去。
参考资料:万有引力(自然科学领域定律)_百度百科


我就简单说一下解题的思路吧。把木棒看成M/L个质点的集合,每一个质点对m的万有引力,再把多个力合成(矢量计算)就行了。这个不是高中物理吧?如果用积分算的话应该很容易,只是我不已经不太记得高数的内容了。把m到质点M/L与X线的夹角设为θ,所受到的万有引力为F=GmM(cosθ)^2/lx^2,在X方向上受到的分力为F1=GmM(cosθ)^3/lx^2,再积分就行了。



这个积分积出来就是这样,注意是对y积分

最后面就是结果



  • 一根粗细均匀的木棒长L,质量为M。在距其中心x处有一质量为m的质点。求...
    答:把m到质点M/L与X线的夹角设为θ,所受到的万有引力为F=GmM(cosθ)^2/lx^2,在X方向上受到的分力为F1=GmM(cosθ)^3/lx^2,再积分就行了。
  • 一质量为m,长为l均匀细长棒,求通过棒
    答:一质量为m, 长为l均匀细长棒,求通过棒中心并与棒垂直的轴的转动惯量为mL2/12。设棒的线密度为α,取一距离转轴OO'为r处的质量元dm=αdr,dJ=r²dm=αr²dr 转轴过中心垂直于棒J=1/12ml²转轴过端点垂直于棒J=1/3ml²。
  • 一根长为l、质量为m的均匀细直棒,其一端有一固定的光滑水平轴,因而可 ...
    答:动能定理:mg(L/2)(1-cosθ)=J.ω^2/2--> 角速度ω=√(2mg(L/2)(1-cosθ)/(m.L^2/3))=√(3g(1-cosθ)/L)(2) 由转动定律:轮角加速度 ε=mB.g.R/J=mB.g.R/(mA.R^2+mB.R^2+mC.R^2/2)=2mB.g/(R(2mA+2mB+mC))两物体线加速度a=ε.R=2mB.g/(2mA+2mB...
  • 一根质量为m长度为l的匀质细棒,当绕其总长度1/3处转动时的转动惯量是...
    答:=1/3ml²,根据以上公式可得转动惯量是:J=(1/3)*(m/3)*(L/3)²+(1/3)*(2m/3)*(2L/3)²=(1/81+8/81)mL²=(1/9)mL²。答:绕其总长度1/3处转动时的转动惯量是(1/9)mL²。
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    答:一根质量为m、长度为l的均匀细棒,可绕通过其A端的水平轴在竖直平面内自由摆动,求:(1)细棒在竖直位置和水平位置时的角加速度β;(2)若棒从θ角位置开始静止释放,摆至水平位置时的角速度w。解:(1)竖直位置时,外力矩为0,角加速度为0;水平位置:力矩mgL/2= Jβ,β=mgL/2J,代入...
  • 把一根长为l、质量为m的均匀木棒,从平卧在水平地面的位置缓缓竖直.此过 ...
    答:正确地分析棒的重心的升高,是解答此题的切入点.ΔE p = .
  • 大学物理中,一根质量为m,长为l的均匀细棒受到的力矩为什么可以把这根细...
    答:M=∫【0→l】(mg/l)xdx 而∫xdx=(x^2)/2,于是 M=(mg/l)(l^2)/2 =mgl/2
  • 一根细棒长为l,质量为m,其质量分布与离端点O的距离成正比,怎么求细棒的...
    答:根据题意,可设离端点O的距离为r处的线密度是ρ,即ρ=Kr,K是常量。那么总质量 m=∫ρdr=∫K r dr=K *r^2 /2 把 r 的积分区间0到L代入上式,得 m=K* L^2 / 2 细棒对O点的转动惯量是 I=∫r2 *dm 即 I=∫r^2 *K r *dr=∫K* r^3 *dr=(K*r^4) / 4 把r 的...
  • 一根质量为m、长度为L的匀质细直棒,平放在水平桌面上。它与桌面的摩擦...
    答:设:细棒的角加速度为:ε,摩擦力沿细杆均布。故由动量矩定律:Jε=umgL/2,J=mL^2/3 解得:ε=3ug/2L,方向与加速度相反。0=w0-εt t=w0/ε=2Lw0/3ug
  • 一根1m左右,粗细均匀的细木棒,一个已知质量为m的砝码,一把刻度尺,还有...
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