如图所示,半径为R的半球形碗内表面光滑,一质量为m的小球以角速度ω在碗内一水平面做匀速圆周运动,则该平面离碗底的距离h=_.
问题描述:
如图所示,半径为R的半球形碗内表面光滑,一质量为m的小球以角速度ω在碗内一水平面做匀速圆周运动,则该平面离碗底的距离h=______.
答
小球靠重力和支持力的合力提供向心力,小球做圆周运动的半径为r=Rsinθ,根据力图可知tanθ=
=F向 mg
m•Rsinθω2
mg
解得cosθ=
.所以h=R-Rcosθ=R-g Rω2
.g ω2
故答案为:R-
.g ω2