一根原长为l0=0.1m的轻弹簧,一端拴住质量为m=0.5kg的小球,以另一端为圆心在光滑的水平面上做匀速圆周运动,如图所示,角速度为ω=10rad/s,弹簧的劲度系数k=100N/m,求:小球做匀速圆周运
问题描述:
一根原长为l0=0.1m的轻弹簧,一端拴住质量为m=0.5kg的小球,以另一端为圆心在光滑的水平面上做匀速圆周运动,如图所示,角速度为ω=10rad/s,弹簧的劲度系数k=100N/m,求:小球做匀速圆周运动所受到的向心力F.
答
物块做匀速圆周运动时,受到重力、支持力和弹簧的拉力,弹簧的弹力提供向心力,设弹簧的形变量为x,根据牛顿第二定律和胡克定律,有:kx=mω2(l0+x)解得:x=mω2l0k−mω2=0.1m由弹簧的弹力公式有:F=kx=10N&nbs...