质量为m的小球在竖直平面内的圆管轨道内运动,小球的直径略小于圆管的直径.已知小球以速度v通过最高点时对圆管的外壁的压力恰好为mg,则小球以速度v/2通过圆管的最高点时对内外壁压力分别为多少
问题描述:
质量为m的小球在竖直平面内的圆管轨道内运动,小球的直径略小于圆管的直径.
已知小球以速度v通过最高点时对圆管的外壁的压力恰好为mg,则小球以速度v/2通过圆管的最高点时对内外壁压力分别为多少
答
对外壁无压力f=0,对内壁压力为1/2mg
答
对外壁的压力为零,对内壁的压力为二分之一mg 。
答
求轨道半径R
mg(轨道压力)+mg(小球重力)=mv²/R,R=V²/(2g)
求压力为0时,最小速度,
0+mg=mv最小²/R,v最小=v/√2
因v/2<v2,所以小球以v/2到最高点时不受外壁压力,只受内壁压力,
mg-N=m(v/2)²/R,求得N=mg/2,即小球对内壁压力为mg/2.