有一个一端固定在天花板上的杆,撞击某一除支点外的点杆不旋转,求这个点,这个点不是支点。用刚体的转动来分析
时间: 2024-06-03 07:11:48 浏览: 108
这是一个经典的静力学问题,可以使用刚体的平衡条件来分析。
假设杆的长度为L,质量为m,支点到撞击点的距离为x,支点到杆的重心的距离为d。
首先,由于杆不旋转,可以得到支点到撞击点的力矩等于重心到支点的力矩,即:
mgd = F(x-L)
其中,m为杆的质量,g为重力加速度,F为撞击点受到的力。
另外,由于杆的平衡,可以得到支点受到的合力等于零,即:
F = mg/(L-x+d)
将F代入第一个式子中,可得:
mgd = mg(L-x+d)/(L-x+d) - mgx/(L-x+d)
化简可得:
x = Ld/(2L-d)
因此,撞击点距离支点的距离为Ld/(2L-d)。
相关问题
有一个一端固定的杆,撞击某一除支点外的点杆不旋转,求这个点
根据杆的条件,可以列出以下方程:
F1 * L1 = F2 * L2
其中,F1 和 F2 分别表示作用在杆上的力,L1 和 L2 分别表示力臂长度,也就是距离支点的距离。
假设杆的长度为 L,支点处的距离为 x,那么杆的另一端距离支点的距离就是 L-x。
假设撞击点距离支点的距离为 d,那么力臂长度分别为 x 和 L-x+d。
将这些数值代入上面的方程,得到:
F1 * x = F2 * (L-x+d)
化简得到:
F2 / F1 = x / (L-x+d)
因此,可以通过测量作用在杆上的两个力以及杆的长度和支点位置,计算出撞击点距离支点的距离 x。
有一个一端固定的杆,撞击某一点是杆不旋转,求这个点
这个问题可以用牛顿第二定律来解决。
设杆的长度为L,质量为m,撞击点距离固定端的距离为x,撞击点处的冲量为J。
在撞击瞬间,杆的加速度为a,根据牛顿第二定律:
J = ma
杆的转动惯量为I = 1/3 mL^2,撞击点与固定端的距离为L-x,根据杆的转动定律:
J(L-x) = Iα
其中α是杆的角加速度,由于杆不旋转,所以α=0,代入上式得:
J(L-x) = 0
因为J不为0,所以L-x=0,即x=L。因此,撞击点距离固定端的距离等于杆的长度,即撞击点在杆的中心处。
阅读全文
相关推荐














