一根长为L质量为m的均匀柔软的链条悬挂在天花板上,且下端正好接触地板.若松开悬点,让链条自由下落.链条着地不反弹.(1)求从开始释放到链条恰好全部着地的过程中,地板受到的
◎ 题目
一根长为L质量为m的均匀柔软的链条悬挂在天花板上,且下端正好接触地板.若松开悬点,让链条自由下落.链条着地不反弹. (1)求从开始释放到链条恰好全部着地的过程中,地板受到的平均冲力. (2)试证明,在下落过程中,链条对地板的作用力等于已落在地板上的那段链条重力的三倍. |
◎ 答案
(1)从开始释放到链条恰好全部着地的过程,可以看做质量都集中在整个链条的重心,从重心位置落到地面的过程, 设重心到达地面的速度为v,则:v2=2gh 解得:v=
运动的时间t=
根据动量定理得: mv=Ft 解得:F=
(2)设链条单位长度的质量为m0,当有长为l的链条落地时,落地部分的重力为m0lg,即其对地板的压力为F1=mg=m0lg. 这时,链条的下落速度
设在△t时间内,质量元的速度减为零,在不计重力的条件下,它对地板的平均冲力为F2=
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