如何計算勻速旋轉的繩圈的向心力?

時間 2021-06-01 12:02:43

1樓:昌月朝

這個題目確實不太好回答,有很大的難度。我試著解答一下,不知你是否認可?

實際的繩子有很多的力學性質,例如:密度、剛度以及彎曲扭轉剪下等很多引數,這些都將影響分析的結果。根據題主的描述,大概只是假設繩子是完全柔軟的,只能承受拉力的物體,其他彎曲和扭轉都沒有力學性質,也不需要考慮繩子纖維伸縮的力學性質,不知我理解的是否正確?

如果是這樣,由於繩子勻速旋轉,質量均勻,受力必定是對稱的,繩子的形狀也可確定為圓形,是乙個完全對稱的圖形。

我們可以擷取一段圓弧(繩子),假設它的弧長為s,質量為m,旋轉半徑為r,如果圓弧的線速度是v。現在我們研究它的受力情況。

根據對稱性,圓弧兩個介面上受到完全相同的力,根據題意這樣的力只可能是圓弧切線方向的力,由於弧長是s,對應的弧角是s/r,因此兩端面上的拉力也存在著一樣的夾腳,求合力後就可以得到需要的向心力。

當然,我只描述了解題思路,沒有詳細計算,不知你是否滿意?

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