飞轮角位移为零时的时间和边缘线速度计算
解题思路:
根据题目所给条件,可以利用运动学公式求解该问题。由于需要求解的是角位移为零时所用的时间,因此可以先求解角加速度对应的角速度,再通过角速度求解角位移。最后,根据角位移和半径求解线速度绝对值。
解题步骤:
- 求解角加速度对应的角速度
由于角加速度和初角速度方向相反,因此在运动过程中,飞轮的角速度会不断减小,直到角速度为零。根据运动学公式:'ω = ω_0 + α t',可以求解角加速度对应的角速度:
'ω = ω_0 + α t = 44.8 - 17.8t'
当 'ω = 0' 时,有:
'44.8 - 17.8t = 0'
解得:
't = 44.8 / 17.8 = 2.52s'
因此,角位移为零时所用的时间为 2.52 秒。
- 求解边缘上某点的线速度绝对值
根据运动学公式:'s = 1/2(ω_0 + ω)t',可以求解角位移:
'θ = 1/2(ω_0 + ω)t = 1/2(44.8 - 17.8t)t'
当 'θ = 2π' 时,有:
'1/2(44.8 - 17.8t)t = 2π'
解得:
't = 5.56s'
因此,当角位移为 '2π' 时所用的时间为 5.56 秒。
根据线速度公式:'v = rω',可以求解边缘上某点的线速度绝对值:
'v = rω = 1 × (44.8 - 17.8t) = 1 × (44.8 - 17.8 × 2.52) = 17.84m/s'
因此,边缘上某点的线速度绝对值为 17.8 m/s(保留一位小数)。
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