光滑水平面上圆周运动的物体速率和路程计算
光滑水平面上圆周运动的物体速率和路程计算
本文将探讨质量为m的物体A在光滑水平面上紧靠着固定于其上的圆环(半径为R)内壁作圆周运动的物理问题,物与环壁之摩擦系数为μ,已知物体初速率为v0。
问题: 求 (1) 任一时刻的速率v。 (2) 物体所经过的路程s
解答:
(1) 任一时刻的速率v
在物体作圆周运动时,我们可以将物体所受的向心力与摩擦力相平衡。向心力的大小为 mv^2/R,摩擦力的大小为 μmg,其中 μ 是摩擦系数,m 是物体的质量,g 是重力加速度。
根据题意,向心力与摩擦力相平衡,即 mv^2/R = μmg。解出速率 v,可以得到:
v = √(μmgR)
(2) 物体所经过的路程s
物体所经过的路程可以通过其速率和运动时间来计算。假设物体运动时间为 t,物体的初速率为 v0。
物体经过的路程等于速率乘以时间,即 s = v0 * t。根据题意,初速率为 v0,因此物体经过的路程为:
s = v0 * t
需要注意的是,由于题目中未给出具体的时间信息,因此无法计算出具体的物体经过的路程,只能使用上述公式来表示。
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