一个水平转台可绕铅直轴自由转动 其半径为r=3m 转动惯量I=450kg.m2 开始时处于静止状态。
一个水平转台可绕铅直轴自由转动,其半径为r=3m,转动惯量I=450kg.m2,开始时处于静止状态。一个质量为m=50 kg的人从转台中心走到转台边缘并沿边缘相对于转台以v=1m.s-1的速度行走。求转台的角速度。
请帮忙给出正确答案和分析,谢谢!
参考解答
正确答案:对人和转台组成的系统在人走动时系统所受的对垂直轴的合外力矩为零所以系统对此轴的角动量守恒。以j和I分别表示人和转台对轴的转动惯量并以ω和Ω分别表示任一时刻人和转台绕轴的角速度。由于起始角动量为零角动量守恒给出jω+IΩ=0 (1)其中j=mr2。由速度变换式可知V=ωr-Ωr (2)将式(1)和(2)联立求解并将数据m=50kgr=3mv=1m.s-1I=450kg.m2代入可得
对人和转台组成的系统,在人走动时系统所受的对垂直轴的合外力矩为零,所以系统对此轴的角动量守恒。以j和I分别表示人和转台对轴的转动惯量,并以ω和Ω分别表示任一时刻人和转台绕轴的角速度。由于起始角动量为零,角动量守恒给出jω+IΩ=0(1)其中j=mr2。由速度变换式可知V=ωr-Ωr(2)将式(1)和(2)联立求解,并将数据m=50kg,r=3m,v=1m.s-1,I=450kg.m2代入,可得
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