一道理论力学运动学题一根一端铰接的2l均质杆水平放置 自由落下 运动到竖直位置时撤去铰链约束 试证明以后质心运动轨迹为抛物线;质心下落h后杆转动了几周?

来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/26 14:19:51
一道理论力学运动学题一根一端铰接的2l均质杆水平放置自由落下运动到竖直位置时撤去铰链约束试证明以后质心运动轨迹为抛物线;质心下落h后杆转动了几周?一道理论力学运动学题一根一端铰接的2l均质杆水平放置自

一道理论力学运动学题一根一端铰接的2l均质杆水平放置 自由落下 运动到竖直位置时撤去铰链约束 试证明以后质心运动轨迹为抛物线;质心下落h后杆转动了几周?
一道理论力学运动学题
一根一端铰接的2l均质杆水平放置 自由落下 运动到竖直位置时撤去铰链约束 试证明以后质心运动轨迹为抛物线;质心下落h后杆转动了几周?

一道理论力学运动学题一根一端铰接的2l均质杆水平放置 自由落下 运动到竖直位置时撤去铰链约束 试证明以后质心运动轨迹为抛物线;质心下落h后杆转动了几周?
首先,由于撤去铰链约束时,质心有水平方向的速度,根据质心运动定理,在重力作用下质心的运动肯定是一个平抛运动,因此轨迹为一抛物线.同时,要计算出下降h 时转了几周,则必须计算出饶质心得角速度.先计算长为2L,质量为m的长杆相对与质心得转动惯量j=1/3mL^2,由能量守恒有mgL=1/2mv^2+1/2jw^2,v为质心速度,w为角速度,又有v=wL.由此计算得:v=sqrt(3gL/2),w=sqrt(3g/2L).下降h用时为t=sqrt(2h/g),因此转过角度为w*t=sqrt(3h/L),转过2pi为一周,故转过了2pi*sqrt(L/3h)周