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计算小球走过的弧长:L=?
[楼主] 作者:yanghx  发表时间:2006/06/21 04:41
点击:226次

经过各位与正和的争论、探讨,问题开始逐步得以澄清一些了,
由于正和教学中的一些失误,使得他有些烦躁,还希望能尽快恢复耐心?

与平抛运动中计算抛射距离L的方法类似(附后),
下面计算小球走过的弧长L:

假设:“绳球模型”中的收绳速度U=常数,
绳子初始长度为r0,初始角速度为ω0,

计算:
绳长从r0收缩为r0/2后,小球走过的弧长ΔL,

解:
设:小球在绳方向的加速度为An,在绳切向的加速度为At,
由已知条件联立方程:
An=0
At=0

两边积分得:
U=C常数  
V=K常数  (绳切向动量守恒)

再积分得:
r=r0-Ut ,Δr=r0-r=Ut
ΔL=Vt

代入已知条件 Δr=r0/2 得:
t=r0/2U
再代入得:
ΔL= V*r0/2U = (r0*r0*ω0 /2)U

即:小球走过的弧长ΔL是初始“角动量”的一半乘以收绳速度,
如果还有其他算法也请明示、指点,以便开阔思路、澄清问题,


==============================
附:平抛距离的求解过程,

求:平抛距离L,
联立方程:
A=g
a=0

两边积分得:
V=gt
U=C (常数)
(v=V+U   矢量和,方向随时而变)

再积分得:
H=gtt/2
L=Ut

t=sqr(2H/g)
L= U sqr(2H/g)


 

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