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繩索落地問題的兩種算法對(duì)比分析

發(fā)布時(shí)間:2024-07-04 21:32
  首先建立繩索落地問題的模簡(jiǎn)化型并對(duì)其簡(jiǎn)化條件進(jìn)行分析,然后分別采用質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量定理和質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量定理兩種方法計(jì)算,其中質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量定理是將其看作變質(zhì)量體系的"合并"、"分離"問題來處理,最后討論了兩種算法中選取的研究對(duì)象、力學(xué)特征和原理,結(jié)果相同,可見同樣的問題從不同的角度采用不同的方法都能得出正確的結(jié)果,這對(duì)于提高學(xué)生分析解決問題的能力是有幫助的。

【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)

【部分圖文】:

圖1繩索落地的簡(jiǎn)化模型

圖1繩索落地的簡(jiǎn)化模型

一柔軟、無彈性、質(zhì)量均勻的繩索,豎直地自高處下落至地板,質(zhì)量為M和長(zhǎng)度為L(zhǎng),求當(dāng)繩索剩在空中的長(zhǎng)度等于x(x<L)時(shí),它對(duì)地板的壓力。設(shè)開始時(shí),它的速度為零,下端離地板的高度為h[12]。建立模型如圖1。由于繩索質(zhì)量均勻,假設(shè)其線密度為σ,則σ=ML。


圖2以落地繩索為主體的變質(zhì)量體系

圖2以落地繩索為主體的變質(zhì)量體系

將已經(jīng)落在地面上的繩索看作“主體”,正在與與地面接觸的繩索看作微元,那么這就是“合并問題”,地面上的繩索質(zhì)量在不斷增大。如圖2。此時(shí)地面上繩索的質(zhì)量為零,假設(shè)已經(jīng)落地的繩索受到地面的總支持力為N,這里面包含兩部分力,一是已經(jīng)落地繩索的受到地面的支持力,二是正在與地面接觸的微元所受....


圖3以剩余繩索為主體的變質(zhì)量體系

圖3以剩余繩索為主體的變質(zhì)量體系

將剩在空中的繩索看作“主體”,正在與與地面接觸的繩索看作微元,它在分離后的瞬時(shí)速度為零,剩余的繩索質(zhì)量在不斷減小,那么這就是“分離問題”。如圖3。“主體”具有的速度為v02=2g(L+h-x),假設(shè)正在與地面接觸的微元所受到的地面的沖力為f,不能忽略。



本文編號(hào):4000562

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