如图所示,长度为L,质量为m的均质刚性杆由两根刚度为k的弹簧系住,求杆绕O点微幅震动的微分方程。

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-28
长为L,质量为m的细杆可绕光滑水平轴O转动

看一下图解吧;


根据,角动量守恒:mvl=Jω
动能守恒: 1/2 mv^2=1/2Jω,J=1/3mL^2
可解得,l=√3/3L

由刚体定轴转动定律
mgl/2sinθ=ml^2*a
a=1/2glsinθ θ=90°-60°=30°
a=gl/4

设偏角为 x, 弹簧距离O点b
重力力矩 -mg(L/2)sinx = -mgLx/2 (微振动近似)
弹簧力矩 -2k(bx) (微振动近似)
杆子对o点转动惯量 m*L*L/3
刚体转动定理
-(mgL/2 +2kb) x = (1/3) (mL^2) x''
即: x'' + 3[ g/(2L) + 2kb/(mL^2) ] x =0
这就是所求微分方程,只是不知道 b 是否等于 (L/2)

  • 如图所示,长度为L,质量为m的均质刚性杆由两根刚度为k的弹簧系住,求杆...
    答:杆子对o点转动惯量 m*L*L/3 刚体转动定理 -(mgL/2 +2kb) x = (1/3) (mL^2) x''即: x'' + 3[ g/(2L) + 2kb/(mL^2) ] x =0 这就是所求微分方程,只是不知道 b 是否等于 (L/2)
  • 理论力学:如图所示,质量为M长为L的均质杆OA,试计算惯性力系向转O轴...
    答:切向惯性力 M*α*(L/2),垂直于OA,指向左下方,作用线经过O点;惯性离心力 M*ω*(L/2),由O指向A;惯性力系的主矢等于切向惯性力与惯性离心力的矢量和。其大小等于 M*(L/2)*√(α^2+ω^4),即惯性力系的主矢大小等于 杆的质量M乘以杆长度的一半L/2,再乘以角加速度的平方与角速度的...
  • 急,理论力学:如图所示,质量为M长为L的均质杆OA,试计算惯性力系向转O...
    答:主矢: Fq=-M.an=-M(L/2)ω^2 ;主矩 : Lq=-Jα=-(M.L^2/3)α 。
  • 如图所示,一质量为m的均质杆长为l绕铅直轴转动其转动惯量为,
    答:这么转,跟质量为m,长为lsinθ的均质杆在平面内转的转动惯量大小是一样的。因为I=ΣΔm*r2 积分算的时候没有任何区别 平面内转的杆子的转动惯量公式:(1/3)m*L2 (L为杆长)积分很容易得到
  • 如图所示,一块质量为M,长为L的均质长木板放在很长的光滑水平桌面上,板...
    答:2=L…⑧联立③④⑤⑥⑦⑧得:μ2=Mv22(m+M)gL所以桌面与板间的摩擦因数应满足:μ≥Mv22(M+m)gL答:(1)当物体刚达木板中点时木板的位移为L2.(2)m与M之间摩擦因数Mv2mgL.(3)若木板与桌面之间有摩擦,为使物体能达到板的右端,板与桌面之间的动摩擦因数应满足μ≥Mv22(M+m)gL.
  • 质量为m长为l的均质杆支撑如图所示,今突然撤出支座B试求该瞬时杆的角...
    答:受力分析:只有重力mg,算出杆收到的力矩M=mg*(R/2),杆的转动惯量J=mR^2/3(这个书上都有,不写过程了),所以类似的牛二有:角加速度a=M/J=3g/2R.
  • 质量为m长为l的均质杆支撑如图所示,今突然撤出支座B,试求该瞬时杆的支 ...
    答:所以重心在对角线交点 下一步看重心的运动方向因为在平衡杆的B端失去了原本的支柱 重心随杆动向下移动 但在杆上的位置不变 第三步是以A点为支点 以重心为阻力点 B点为动力点 比较去除支撑前后B点支持力与重力比例 有图可知 比例未变 故支持力不变 这类题注重推导 寻找突破...
  • ...长为L、质量为m的均质软绳置于斜面上,其上端与斜面顶端平齐_百度...
    答:对整体,根据牛顿第二定律有:(m+Δm)g-(m-Δm)gsinθ-μ(m-Δm)gcosθ=2ma,解得:a=( + )g,显然,在从释放物块到软绳刚好全部离开斜面过程中,Δm逐渐增大,加速度a应逐渐增大,故选项B错误;从释放物块到软绳刚好全部离开斜面过程中,软绳所受斜面的滑动摩擦力逐渐减小,...
  • 求大神解答理论力学:长为l,质量为m的均质杆AB,A端放在光滑的水平面上...
    答:设:以A点支点,杆子的角加速度为:α,地面的约束力为:Fy,Fx 由于地面光滑。故:Fx=0 由:Jα=mgl/2,J=ml^2/3,解得:α=3g/2l 则杆子质心的加速度为:a=αl/2=3g/4 由:mg-ma=Fy 解得:Fy=mg-3mg/4=mg/4
  • 质量为m的均质杆,长为L,以角速度w绕过杆的端点,垂直于杆的水平轴转动...
    答:质量为Δm=(m/l)Δx,线速度为v=wx 长为Δx的棒的动能ΔE=Δm*(v^2)/2=(m/l)Δx(v^2)/2 对上式积分,得总动能E=m*l^2*w^2/6 坐标为x,棒长为Δx的棒的转动惯量为ΔI=Δm(x^2)=(m/l)Δx*(x^2)角动量Δp=ΔIw=(m/l)Δx(x^2)积分的总动量P=m*l^2*w...