图示摆由不计质量的长为4R的杆OA和半径为R质量为m的均质圆盘B组成,圆盘和杆刚接。初始时静止地处于铅锤位置,将其无初速释放,不计摩擦,求转至水平位置时,摆的角速度,角加速度及铰链O的约束反力。
可利用动能定理,动量矩定理求解
据动能定理:5r.mg=Jo.ω^2/2 , Jo=mr^2/2+m(5r)^2=25.5m.r^2
ω^2=2*5r.mg/Jo=2*5r.mg/(25.5mr^2)=0.392g/r . 摆的角速度ω=√(0.392g/r)
据达朗伯原理 ,加假想惯性力 5r.m.ω^2 ,惯性力矩Jo.ε , 列假象平衡方程:
∑Fx=0 Nox+5r.m.ω^2=0 (1)
∑Fy=0 Noy-m.g=0 (2)
∑Mo=0 -mg.5r+Jo.ε=0 (3)
上三式联立解得:Nox=-1.96m.g 与所设反向 , Noy=mg ,摆的角加速度ε=0.196g/r 。
追问没学达朗伯原理,可以用动量矩方程吗?即:质点系对于某定点O的动量矩对时间的导数,等于作用于质点系的外力对于同一点的矩的矢量和。