一个质量分布均匀的铁链,这样摆放重心是怎样分布的
首先算3L/4段,质量为3m/4,重心在中点,即在右上顶点左边3L/8,设A
同理L/4段,质量为m/4,重心在右上顶点下方L/8,设为B
A质量3m/4,B质量m/4,他们的重心在AB直线上离A点近的1/4处。
希望对你有帮助,有疑问请追问O(∩_∩)O哈哈~
3/8是肯定不对的
您的答案只考虑到3/4L的重心位置!
首先在滑轮上是静止的,滑轮是等臂杠杆,说明这铁链的重心肯定是再滑轮顶点往下的延长线上的某一点
1/4L的重心是1/8L(A)处,而3/4L的重心则再3/8L(B)处。这2个重心要做一个简单合成。合成重心就是A到B连线的3/4处
所以重心位置是1/8+(3/8-1/8)*(3/4)=5/16
距离滑轮5/16L处
薄板状不均匀的物体的重心可以采用悬挂法寻找。
其他的物体重心如果用到一般会告诉我们的。
初始状态:链条长0.4m,放在斜面上时,高为0.2m。算重力势能要看物体重心。质量均匀物体重心位于中心,即h=0.1m
E1=mgh+0
末状态:链条刚好全部脱离斜面,则链条重心位于零势能面下方0.2处(L的一半)
E2=0.5mv²-mg0.5L
根据机械能守恒,E1=E2
解得v=根号六
以滑轮为0势面吧
初始应该是一边一半链条,所以重心,在-L/4的位置
而掉下来的时候,重心,应该是-L/2的位置上,
仔细看图,然后画出最后的图,可以轻松观察出
E=mgh吧,h是现在与初始的差值,所以h=-L/4
改变了多少,就没有正负了,E=1/4mgl
右端是全长的L/2,重心距尖端是L/4,左端在竖直方向上距尖端为L·sinθ/4
-m/2*g*L·sinθ/4-m/2*g*L/4=-mgL/2+0.5mV^2
V=√3gL/4-gL·sinθ/4=√gL(3-sinθ)/4
能用机械能守恒定律解的尽量用机械能守恒定律解,楼上用牛顿定律非常烦.
设坐标系XOY,每段链条长L
两段链条个自重心分别为它们的中点E、F,
总重心为EF中点C,其坐标为:
Xc=(L/2)cos((90-θ)/2)sin((90-θ)/2)=(L/2)sin(90-θ)/2=L sin(90-θ)/4
yc=L/2+Xc*tan((90-θ)/2)=L/2+(L sin(90-θ)/4)tan((90-θ)/2)
机械能守恒:
取斜面的最高处为0势能面,重心在“每段”链条的中心。
初始状态,链条静止。v1=0即Ek1=0
重力势能是垂直部分和斜面上的部分的重力势能之和。
Ep1=1/2xmgx(-1/4xLxsina)+1/2xmgx(-1/4xL)=-1/8mgL(1+sina)
(负号是由于链条在0势能面下方,1/2是指链条的一半即质量的一半。1/4表示每段链条的中心位置一半的一半)
刚好过斜面时速度v2是要求的 Ek2=1/2xmxv2^2
重力势能Ep2=mgx(-L/2)=-mgL/2
所以Ep1+Ek1=Ep2+Ek2
0-1/8mgL(1+sina)=1/2mv2^2-mgL/2
最后化简得出v2=[gL(1-1/4-1/4sina)]^1/2=[gL(3/4-1/4sina)]^1/2
用动能定理也可以算,不过比较麻烦。所以建议用器械能守恒。