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求杆的动能,这个转动惯量正确吗?

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解决时间 2021-03-22 19:24
求杆的动能,这个转动惯量正确吗?
最佳答案
你说的转动惯量:三分之一的M乘以L平方,是均质杆以端点为轴的转动惯量。
你用红笔圈的是:均质杆以质心为轴的转动惯量,
注意转动惯量的下标。

这道题觉得用瞬心法估计要简单些:
先求杆子AB的瞬心:
由A点的速度为:V,方向水平,所以瞬心位于通过A点的竖直线上,又AB杆以ω做转动,
所以瞬心距离A点的距离为:r=v/ω
也就是说,杆子与水平方向成30°夹角瞬间,杆子绕瞬心做纯转动。
则杆AB的动能只要求出此时的角动能就可以了。
由:Jc=ml^2/12
瞬心距离杆子AB质心的距离:d^2=(l/2)^+(v/ω)^2-2(l/2)(v/ω)cos60°
则杆子相对瞬心的转动惯量Jo=Jc+md^2=ml^2/12+m[(l/2)^2+(v/ω)^2-2(l/2)(v/ω)cos60°]
Ek=Jcω^2/2=mω^2l^2/24+mω^2l^2/8+mv^2/2-mlvω/4
全部回答
杆AB的动能Ek=1/2mv^2+1/2Jw^2
杆的平动能为1/2mv^2
杆的转动惯量为1/3ml^2,转动动能为1/2*1/3ml^2*w^2
所以杆AB的动能为1/2mv^2+1/6ml^2w^2
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