解:由于要求重物相对吊车的速度,所以取吊车为动系,重物M为动点。根据质点相对运动微分方程有
mar F mg Fe
将上式在切向量方向投影有
mgsin Fcos mat ml e
d d d d 因为Fe mae ma, ,所以上式可写成
dtd dtd
d ml mgsin macos
d
整理上式可得
d gsin d acos d l
将上式积分:
l 2
gcos asin c 2
,上式可写成 ,因为相对速度vr l 其中c为积分常数(由初始条件确定)
vr2
gcos asin c 2l
初始时 0,系统静止,va ve 0,根据速度合成定理可知vr 0,由此确定c g。重物相对速度与摆角的关系式为:
vr2 2l[g(cos 1) asin ]
,1-26 水平板以匀角速度 绕铅垂轴O转动,小球M可在板内一光滑槽中运动(如图7-8)初始时小球相对静止且到转轴O的距离为RO,求小球到转轴的距离为R RO时的相对速度。
vr
e C