我想问问关于竖直平面内圆周运动的问题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/06 00:51:26
我想问问关于竖直平面内圆周运动的问题
用绳子拉着一个小球在竖直平面内做圆周运动,这不是匀速圆周运动,有切向加速度(改变线速度大小),但法向加速度(改变线速度方向)是否大小恒定,用数学式证明出来,绳子拉力是否恒定,,重力提供向心力还有切向加速度,但随着角度变化,提供的两种加速度也在变化,绳子的拉力又怎样变化?用数学式证明出来

首先,物体的法向加速度由那个瞬间的线速度决定a=v^2/R
绳子的力一直垂直于速度方向,所以外力不做功,物体机械能守恒

设此时物体与绳子的连线与竖直方向的夹角为θ 物体的线速度为v

向心力由重力和绳子的拉力的法向合力提供

沿切向(X)和法向(Y)正交分解

在X方向,
mv^2/R=T-mgcosθ

T=mv^2/R+mgcosθ

v可由机械能守恒算出

Y方向,

a=gsinθ

数学式子写不出来,也没必要,条件不够,只能说都不一定恒定。但如果向心力大小恒定,向心加速度(法向加速度)大小就恒定,切向力大小恒定,切向加速度大小就恒定

所有的都不恒定,数学式可以写,但太累,自己做吧。

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