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)

  • 一质量为m的均质杆长为l,绕铅直轴oo'成θ角转动,其转动惯量为多少
    答:1、积分法 其转动惯量为(∫m(rsinθ)dr)/L,r积分区间 [0,L]积分区间不同,转动惯量不同,跟直轴和均质杆的交点有关。2、质量投影法 把均质杆向直轴OO'垂直的坐标投影,得到一个长为:Lsinθ的均质杆,质量不变。则借助常用均质杆的转动惯量公式:可得:J=m(Lsinθ)^2/12 (直轴...
  • 质量为m,长为l的均质细杆,可绕其一端的水平固定轴o转动
    答:ε=3gcosθ/2l 解题过程如下:即:d(Jω)/dt=mglcosθ/2,则有:Jdω/dt=Jε=mglcosθ/2,其中:J=ml^2/3 解得:ε=3gcosθ/2l
  • 大学物理题目 求解 长为l,质量为m 的均质柔软链条,盘绕在光滑水平桌面上...
    答:设 铁链单位长度质量为λ,某时刻桌面以下的长度为 y,速度为v 则:λyg=d(λyv)/dt= λvdy/dt+ λydv/dt 由题意 dy/dt=v 所以 λyg= λv²+ λydv/dt dv/dt =(dv/dy)(dy/dt)=vdv/dy 故 λyg= λv²+ λyvdv/dy 消去 λ 可得:ygdy=v²dy+vdv ...
  • 质量为m长为L的均质杆OAB在铅锤平面内绕水平轴O转动,初始时杆由水平位子...
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  • 如图所示均质长杆AB长l质量为m角速度为w求AB的动能和动量
    答:取杆中点为重心位置,则v=Lw/2 动能EK=mv^2/2=mL^2w^2/4 动量p=mv=mLw/2
  • 如图所示均质长杆AB长l质量为m角速度为w求AB的动能和动量 图片见百度空 ...
    答:取杆中点为重心位置,则v=Lw/2 动能EK=mv^2/2=mL^2w^2/4 动量p=mv=mLw/2
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  • 一长为l,质量为m的均质细棒,一端悬挂在水平轴上作无摩擦小角度摆动,则...
    答:T=2π*根号(2l/3g)
  • 一质量为m的均质杆长为l,绕铅直轴oo'成θ角转动,其转动惯量为多少
    答:用积分法可以求出其转动惯量,积分式:(∫m(rsinθ)dr)/L,r积分区间 [0,L]积分区间不同,转动惯量不同,跟直轴和均质杆的交点有关.其次用质量投影法更简单.把均质杆向直轴OO'垂直的坐标投影,得到一个长为:Lsinθ,...
  • 如图所示,一长为l,质量为m0的均质细杠,可绕水平光滑轴o在竖直面内转动...
    答:这是一个能量守恒和动量守恒的运用 子弹打过杆后,从动量守恒可知杆的初速度 从能量守恒可以知道杆的动能与势能的转化 所以从后一步开始解:0.5m0v1^2 = 0.5 m0gl => v1^2 =gl 从动量守恒:mv0 = mv + m0*v1 => v0 = v+(m0/m)*(gl)^0.5 ...