有关大学物理动量的问题
1) 落下s时对链条进行受力分析有λsg+T=N (T为冲力,N为桌面支持力)
设dt内链条下落ds,以ds为研究对象,其质量dm=λds,设dm接触桌面时速度为v,则v=ds/dt=(2gs)^(1/2)
由动量定理(dmg-T')dt=dp=0-vdm=-λds(2gs)^(1/2) (等式左边dmg远小于T'故忽略dmg)
得T'=2λgs,T'为T的反作用力,所以T=2λgs (在计算T'时注意v=ds/dt)
从而N=3λgs
2) 砂子下落到传输带上时速度V1=(2gh)^(1/2)=3.96m/s
砂子从竖直向下3.96m/s变为水平3m/s
取1秒为研究度对象
对水平方向有0-mV0=F1*t (t=1s)解得F1=-300N (负号表示F1方向沿传输带运动方向)
对竖直方向有mV1-0=(-mg+F2)*t 解得F2=1376N
故传输带对砂子的作用力大小F=(F1^2+F2^2)^(1/2)=1408.32N
方向为水平向上arctan(F2/F1)=77.7°
(你第二题答案错了,497N应该是砂子所受作用力的大小而不是传输带对砂子的作用力,因为砂子受的力包括砂子重力!!)
以竖直向下为正方向m`=al=ml/L先求出链条落到l时的速度V=根号2g(l+h)选取刚好接触地面的那一部分为研究对象再根据动量定理有 -fdt=0-vdm所以-f=0-(avdt)v求得f=av平方dt/dt=av平方=2m(l+h)g/L地面受力等于 F=f+m`g 带入数据求出答案
思路:重力做工等于链条动能的增量加摩擦力做工。
即mg(L-a)=1/2mv²+umg(L-a)。
由于链条下坠过程中,只与桌面接触,所以在摩擦力的计算中,可以直接用umg。
移动dx距离,摩擦力所做的功为:dW=fdx。
即dW=(umg/L)·(L-a-x)dx。
W=umg/L · ∫L-a-x)dx。
积分从0到L-a,得。
W=umg(L-a)²/2L。
质量概念的提出
很早以前,人们在研究物体的惯性运动时,曾探讨过打破惯性运动时外来原因与运动变化的关系。伊壁鸠鲁认为:
快慢现象的产生,取决于是否发生碰撞。把原子在虚空中的运动方向和速度的改变与作用力联系起来,但这仅是一种定性的思辨性思想,已孕育着质量概念的产生。
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
两边同乘以 2y
2y²gdy = 2yv²dy+2yvdv=d(y²v²)
两边积分可得:2y³g/3=y²v²
即: v=√2gy/3