高一物理链条问题
设链条质量为 m 。链条恰好全部脱离桌面时,原来在桌面上的链条重力势能减少了:(0.5m)*g*(0.25L)
原来垂直于桌面那部分的链条重力势能减少(0.5m)*g*(0.5L)
设最后链条离开桌面的速度为v ,那么链条动能增加了0.5mV^2 。
由于链条只受到保守力,其机械能是守恒的。所以:重力势能减少量=动能增加量,即
(0.5m)*g*(0.25L) +(0.5m)*g*(0.5L)=0.5mV^2 。这样就可以得出V的值了。
用动能定理是不对的
就你的方程来看,是重力势能的改变全部转化为动能,这其实是不对的
因为还在桌面上的链条对下落中的链条有力的作用,所以下落中这段链条并不是只受重力作用,故在下落过程中机械能并不守恒。
可以这样理解:考虑马上要下落但并未开始下落的这一极小段链条,它在这一时刻处于静止,而下一时刻受到下方链条的牵引而开始下落,而它一开始下落就具备了与下方链条一样的速度。这一过程与完全非弹性碰撞的过程是相似的。而完全非弹性碰撞过程是有能量损失的。
故而机械能之所以不守恒,就是因为在这一过程中,有机械能转化为了内能。
还有,带着镣铐来跳舞同学,你的方程和楼主的方程其实没有任何区别。
重力和摩擦力做功,
由动能定理可得:
mgh+Wf=Ek2-Ek1
代入数据就可以得到摩擦力做的功Wf。
h—— 是链条重心下降的高度;
Ek1—— 初动能;
Ek2—— 链条全部离开桌面时的动能。
两端固定 悬链线 y-y0=acosh[(x-x0)/a]
当然,固定点是受力的,并非只受重力作用。
如果真的只受重力作用的话,只能知道其质心运动是斜抛\平抛\自由落体,形状什么的与初条件有关。