物理对微元法的考查一均匀分布的圆环,其质量为M,半径为R,几何转轴与水平面垂直.若它能经受的最大张力为T,求此圆环可以绕几何轴旋转的最大角速度.(我连题目都看不懂)
问题描述:
物理对微元法的考查
一均匀分布的圆环,其质量为M,半径为R,几何转轴与水平面垂直.若它能经受的最大张力为T,求此圆环可以绕几何轴旋转的最大角速度.(我连题目都看不懂)
答
我总觉得这个向心力就等于张力,不懂
答
用微分的思想,圆环能承受的最大张力便是它所能承受的最大的向心力。
根据向心力的公式F=(mv^2)/R即可求出其最大转速V,再根据转速V=rω得出转速ω的值
答
需要作图分析一下
在圆环上取一小段,质量为 dM,做圆周运动需要的向心力为
f = dM * R ω^2
dM = M/(2πR) * R*dθ
根据图可以分析得到,张力T与f大小的关系为
T = f / sin(dθ/2) = 2 f / dθ
T = 2 * M/(2πR) * R*dθ* R ω^2/ dθ
= M * R* ω^2 / π
此圆环可以绕几何轴旋转的最大角速度
ω = √[πT/(MR)]