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  • 【機(jī)械能】一個內(nèi)壁光滑置于豎直平面內(nèi)的圓環(huán)質(zhì)量為m

    【機(jī)械能】一個內(nèi)壁光滑置于豎直平面內(nèi)的圓環(huán)質(zhì)量為m
    一個質(zhì)量也為m的小球沿環(huán)壁做勻周運(yùn)動,小球運(yùn)動至環(huán)最高點(diǎn)時,地面對環(huán)的支持力恰為零,當(dāng)運(yùn)動到最低點(diǎn)時,地面對環(huán)的向上的支持力為 8mg
    請問為什么,
    請問小球做圓周運(yùn)動為什么“環(huán)的(向上的)壓力為:(mv^2/R-mg)”mv^2為什么不向下呢?
    物理人氣:601 ℃時間:2020-04-16 00:59:31
    優(yōu)質(zhì)解答
    樓上的那位有一個致命的錯誤:因?yàn)閺淖罡叩舻阶畹忘c(diǎn),勢能轉(zhuǎn)化為動能,動能增加,速度增大,而樓上的誤以為上下兩端速度一樣,忽略了增加的速度,所以出錯.
    對樓主補(bǔ)充的回答:受力分析可知:圓環(huán)只受小球給它的壓力和自身重力,因?yàn)槠胶?可知:重力向下,則壓力向上.
    因?yàn)楣剑簐=(2*Ek/m)^0.5,且最低點(diǎn)的能量可由最高點(diǎn)的能量和勢能改變量求出,從而可求出最低點(diǎn)的速度.(Ek表示動能,“^0.5”表示開方)
    設(shè):半徑為R;最高點(diǎn)的速度為V.
    則在最高點(diǎn)對環(huán)的(向上的)壓力為:(mv^2/R-mg),動能為:0.5*mv^2
    在最底端時,動能增加了:2mgR;動能為:0.5*mv^2+2mgR
    速度為(v^2+4gR)^0.5,則對環(huán)的(向下的)
    壓力為:m*(v^2+4gR)/R+mg
    則不論半徑如何,速度如何,最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的壓力差為6mg
    由題:小物塊在最上面對環(huán)的壓力為mg(為了平衡環(huán)的重力),則在最下端對環(huán)的壓力為7mg,再加上環(huán)本身的重力,便得到8mg
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