作业帮问一道关于向心力的 物 理 题
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：物理作业 时间：2024/10/03 08:08:09
问一道关于向心力的 物 理 题
一条长56cm的轻质绳子连接着两个木块,每个木块的质量是1.5kg.这个系统被水平地放在一个无摩擦力的冰面上,并旋转着.两个木块同时独立地旋转,中心点固定不变.假设旋转周期为0.75秒,若绳子最大出力为100N（超过这个量绳子会断）,请算出绳子会旋转的最小力.
我手上有正确答案,是29.5N.不知怎么得出来的,苦思冥想了很久.P.S.可以的话麻烦大家配上一个图.
本人在国外,题目是翻译过来的,有不对劲的地方麻烦大家多多包涵,将就着看吧.
一条长56cm的轻质绳子连接着两个木块,每个木块的质量是1.5kg.这个系统被水平地放在一个无摩擦力的冰面上,并旋转着.两个木块同时独立地旋转,中心点固定不变.假设旋转周期为0.75秒,若绳子最大出力为100N（超过这个量绳子会断）,请算出绳子会旋转的最小力.
我手上有正确答案,是29.5N.不知怎么得出来的,苦思冥想了很久.P.S.可以的话麻烦大家配上一个图.
本人在国外,题目是翻译过来的,有不对劲的地方麻烦大家多多包涵,将就着看吧.
因是在冰面,可忽略摩擦力.
又因两个木块质量相等,它们都是由绳子拉力提供向心力,所以它们的圆轨迹的圆心位置是在绳子中点处.
对其中一个木块分析：质量 m＝1.5千克,周期 T＝0.75秒,圆轨迹半径 r ＝0.28米
由向心力公式得 绳子拉力大小是 F＝F向＝m*ω^2* r ＝m*(2π / T)^2 * r
即 F＝1.5*（2*3.14 / 0.75)^2 * 0.28＝29.5 牛 .
再问： 那那个已知量100N是没用的？这个迷惑了我。。。
再答： 那个100牛是指绳子所能承受的最大拉力。 现在因各个条件（m、r 、T）都具体的给出了，所以绳子中的拉力的实际数值也就确实了，它没有超过最大承受力的数值，表示不会断。 当然，题目也可问“两个木块转动的最大角速度，或最小周期”，这时就对应绳子拉力是最大值100牛了。
又因两个木块质量相等,它们都是由绳子拉力提供向心力,所以它们的圆轨迹的圆心位置是在绳子中点处.
对其中一个木块分析：质量 m＝1.5千克,周期 T＝0.75秒,圆轨迹半径 r ＝0.28米
由向心力公式得 绳子拉力大小是 F＝F向＝m*ω^2* r ＝m*(2π / T)^2 * r
即 F＝1.5*（2*3.14 / 0.75)^2 * 0.28＝29.5 牛 .
再问： 那那个已知量100N是没用的？这个迷惑了我。。。
再答： 那个100牛是指绳子所能承受的最大拉力。 现在因各个条件（m、r 、T）都具体的给出了，所以绳子中的拉力的实际数值也就确实了，它没有超过最大承受力的数值，表示不会断。 当然，题目也可问“两个木块转动的最大角速度，或最小周期”，这时就对应绳子拉力是最大值100牛了。