正压力,Fr、Fr是摩擦力,Fx
和Fy是杆在A点转轴处所受支承力,R是轮的重力,P是
轮在O轴
处所受支承力.
杆处于静止状态,所以对A点的合力矩应为零,设闸瓦厚
度不计,
f则有
对飞轮,按转动定律有FrRI,式中负号表
角速度方向相反.
∵
FrN
∴
示与NN
Fr
N
l1
l2l1
F
又∵
I1mR22
∴
FrR2l1l2F
①
I
mRl1
以F100N等代入上式,得
由此可算出自施加制动闸开始到飞轮停止转动的时间为
这段时间内飞轮的角位移为
可知在这段时间里,飞轮转了531转.
20
900
260
rads1,要求飞轮转速在t
2
s
内减少一半,可知
用上面式1所示的关系,可求出所需的制动力为
11如图所示,主动轮A半径为r1,转动惯量为I1,绕定轴O1转动;从动轮B半径为r2,转动惯量为I2,绕定
轴O2转动;两轮之间无相对滑动。若知主动轮受到的驱动力矩为M,求两个轮的角加速度1和2。
解:设两轮之间摩擦力为f对主动轮按转动定律有
Mfr1I11
1
对从动轮按转动定律有
fr2I22
2
由于两个轮边沿速率相同,有
r11r22
3
联立以上三式解得
12固定在一起的两个同轴均匀圆柱体可绕其光滑的水平对称轴OO转动.设大小圆柱体
f的半径分别为R和r,质量分别为M和m.绕在两柱体上的细绳分别与物体m1和m2相连,m1和m2则挂在圆柱体的两侧,如题412a图所示.设R=020mr=010m,m=4kg,M=10kg,m1=m2=2kg,且开始时m1,m2离地均为h=2m.求:1柱体转动时的角加速度;2两侧细绳的张力.解设a1a2和β分别为m1m2和柱体的加速度及角加速度方向题412b图.
1m1m2和柱体的运动方程如下:
T2m2gm2a2
①
m1gT1m1a1
②
T1RT2rI
③
式中T1T1T2T2a2ra1R
而
I1MR21mr2
2
2
由上式求得
2由①式
由②式
13一质量为m、半径为R的自行车轮,假定质量均匀分布在轮缘上,可绕轴自由转动.另一质量为m0的子弹以速度v0射入轮缘如题231图所示方向.1开始时轮是静止的,在质点打入后的角速度为何值
f2用mm0和表示系统包括轮和质点最后动能和初始动能之比.解1射入的过程对O轴的角动量守恒
∴
m0v0si
mm0R
2
Ek
12
m
m0
R
2
m0m
v0si
m0R
2
m0si
2
Ek0
12
m0
v02
mm0
14如图所示,长为l的轻杆,两端各固定质量分别为m和2m的小球,杆可绕水平光滑r