结构推理
一个S形曲轴由两个半径为、质量为m的均质半圆圈连成一个平面,中心与两端在一条直线上.让它围绕与此直线相重合的当滑杆转动,在时间内,转动由静止状态以恒定的角加速至角速度。求为产生这种运动所必须给予的沿杆的方向的力矩以及杆给予曲轴的力矩。
【正确答案】解取固连于曲轴的Oxyz坐标如图所示,y轴垂直纸面向下.设曲轴的线密度为,
z>0处的质元,x<0; 处的质元,x>0.故z>0部分的半圆圈对的贡献和z<0部分的半圆圈对的贡献是一样的.计算z>0部分的贡献的两倍即可.
由对O点的角动量定理
今,可得
为产生这种运动必须给予沿杆方向的力矩为,杆给予曲轴的力矩在曲轴
平面内的分量为和,垂直于曲轴平面的分量.
【答案解析】