《理论力学》第七章点的合成运动习题解(11)

2021-01-20 19:35

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[习题7-14] 半径为r的圆盘可绕垂直于盘面且通过盘心O的铅直轴z转动。一小球M悬挂于盘边缘的上方。设在图示瞬时圆盘的角速度及角加速度分别为ω及α,若以圆盘为动参考系,试求该瞬时小球的科氏加速度及相对加速度。 解:

动点:小球M。

动系:固连于圆盘上的坐标系。 静系:固连于地面的坐标系。 绝对速度:小球M相对于地面的速度。 相对速度:小球M相对于圆盘的速度。

牵连速度:圆盘上与小球M相重点相对于地面的速度。

nae r 2

ae r

aC 2 vrsin 2 r sin90 2r ,方向如图所示。 arn r 2

02

a rarn

M

a r r

2ar (arn)2 (a r2 4 r2 2 r4 2 r)

aC

ae

n

ae

[习题7-15] 一半径r=200mm的圆盘,绕通过A点垂直于图平面的轴转动。物块M以匀速率vr=400mm/s沿圆盘边缘运动。在图示位置,圆盘的角速度ω=2rad/s,角加速度α=4rad/s,求物块M的绝对速度和绝对加速度。 解:

动点:物块M。

动系:固连于圆盘上的坐标系。 静系:固连于地面的坐标系。 绝对速度:物块M相对于地面的速度。 相对速度:物块M相对于圆盘的速度。

牵连速度:圆盘上与物块M相重点相对于地面的速度。

va ve vr

ve (2r) 2 200 2 2(mm/s)

e

a


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