作者Tsonga (吃香蕉配肉松)
看板Physics
标题Re: [题目] 转动
时间Tue Jun 2 13:15:09 2009
※ 引述《Danio (丹尼欧)》之铭言:
: [题目]
: 一挑夫肩挑一长度为L,重量为W的均匀刚性扁担,前後两端各挑重4W及W的两担重物,
: 起始时挑夫所挑的扁担(连同重物)呈水平静止,今若扁担後端的悬绳突然断裂,
: 则当悬绳断开的瞬间,挑夫肩部所承受的力为多少?
: (设扁担绕质心之转动惯量为(mL^2)/12;绕一端为(mL^2)/3)
: 答案:44W/7
: [瓶颈]
: 我的想法是找到挑夫的施力点,离4W重物距离为L/4
: 在断裂的瞬间,合力矩使4W和扁担W一起产生转动的角加速度
: 4WxL/4-WxL/4=(I+I')x角加速度
: 再用合力5W-F=5Ma a=角加速度x质心离施力点的距离
: 反覆检查觉得没什麽问题!
: 觉得关键在於系统转动惯量的求法似乎有问题
: 我算出扁担对施力点的I=7ML^2/48
: 加上4W重物对施力点的I'=(4M)(L/4)^2
: 则答案便会错误!
: 我刚试过不考虑重物的算法,答案便正确了!
: 想请问各位高手我的想法哪边出了问题?
: 谢谢!
我想这是因为当θ很小时,
sinθ远大於1-cosθ,
所以重物的水平位移相对於垂直位移几乎可忽略
也就是说重物几乎没有转动,所以不用考虑重物的转动惯量。
我的算式基本上想法跟你一样,不过我算的结果是8Wg/7耶,
只是我也不是很确定就是了,中间过程有点复杂~
44Wg/7的答案实在怪怪的,这样子就比5Wg还重了耶!
可是整体的质心应该往下掉吧。
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◆ From: 118.165.72.154
1F:→ dealifeth:8W/7 想法与你一样 06/03 09:26
2F:→ Danio:棒子有转动,如何假设重物不转动呢? 有点难接受ㄝ! 06/04 14:50
3F:→ dealifeth:恩...应该要考虑重物转动惯量,我脑残了抱歉 06/05 16:55
4F:→ dealifeth:54W/17 ? 06/05 16:57
5F:→ Tsonga:仔细考虑之後 我也认为应该纳入转动惯量 我的解释错了 >< 06/08 11:29