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~
长为L质量m的链条球重心高度为m/L。
链条的中点与垂下来的链条的中点的连线的中点即是整个链条的重心位置。重心的基础上又添加了一个两小球的重心,其重心的位置在两个小球连线的中点位置两重心代表的质量还是相等的。整个的重心一定在这两个等效重心连线的中点上,它的位置要靠下一些。
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
重心的位置与物体的结构有关,一条绳子拉直了,重心在中点,围成一个圆环,重心在圆心.
质量均匀的规则物体,重心在其几何中心,也可以结合这一点来理解.
(2)设链条质量为m,则L-a段质量为m1=(L-a)/L*m,a段质量为m2=a/L*m
以AB水平面为0势能面,则起始时,L-a段重心在0处,a段重心在-a/2*sinα处,
∴链条的总势能为 Ep=m1g*0+m2g(-a/2*sinα)=mg*a/L*(-a/2*sinα)
开始时静止,则动能为0,即 Ek=0
当链条的D端滑到B点时,整个链条重心在-L/2*sinα处
链条总势能为 Ep'=mg(-L/2*sinα)
设此时链条速度为v,则其动能为 Ek'=1/2*mv^2
由机械能守恒,可得 Ep+Ek=Ep'+Ek'
即有 mg*a/L*(-a/2*sinα)+0=mg(-L/2*sinα)+1/2*mv^2
可解得 v=√{[gsinα(L^2-a^2)]/L}
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.
论证:把两部分链条等效为两个质心m1m2,那么这两个质心整体的重心o必然在两质心的连线上,设质心m1m2到o的距离分别为l1l2,因为链条整体处于平衡态,合外力矩为0(或者说根据杠杆原理),m1*l1=m2*l2,又已知m1=m2,所以l1=l2,即实际重心o在两质心连线的中点上,由于两部分是对称的,故实际重心o在图上可表现为质心连线与角平分线的交点。