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单摆摆长为1m 摆球质量m=1kg 把它从平衡位置拉开53°后释放 摆球将来回摆动。试求(1

2022-08-12 09:53:45 问答库 阅读 195 次

问题详情

单摆摆长为1m,摆球质量m=1kg,把它从平衡位置拉开53°后释放,摆球将来回摆动。试求(1)摆球在φ=37°处的速度、加速度和绳的张力的大小;(2)摆球在何处,使悬线张力为最大,其值是多少?

参考答案

如图所示,当摆摆动至角φ位置时,摆球受到两个力的作用:重力mg和悬线的张力T。取自然坐标系,摆球的运动方程为
法线方向: T-mgcosφ=man (1)
切线方向: mgsinφ=maτ (2)
设O点为势能零点,由机械能守恒定律,得

考点:来回,位置