题目
1.5 一质点沿半径为 0.10m 的圆周运动,其角位置(以弧度表示)可用公式表示:θ = 2 +4t3.求:(1)t = 2s 时,它的法向加速度和切向加速度;(2)当切向加速度恰为总加速度大小的一半时,θ为何值?(3)在哪一时刻,切向加速度和法向加速度恰有相等的值?
1.5 一质点沿半径为 0.10m 的圆周运动,其角位置(以弧度表示)可用公式表示:θ = 2 +4t3.求:(1)t = 2s 时,它的法向加速度和切向加速度;(2)当切向加速度恰为总加速度大小的一半时,θ为何值?(3)在哪一时刻,切向加速度和法向加速度恰有相等的值?
题目解答
答案
[解答](1)角速度为ω = dθ/dt = 12t2 = 48(rad·s-1),法向加速度为an = rω2 = 230.4(m·s-2);角加速度为β = dω/dt = 24t = 48(rad·s-2),切向加速度为at = rβ = 4.8(m·s-2).(2)总加速度为 a = (at2 + an2)1/2,当 at = a/2 时,有 4at2 = at2 + an2,即.由此得,即,解得.所以=3.154(rad).(3)当 at = an 时,可得 rβ = rω2,即24t = (12t2)2,解得t = (1/6)1/3 = 0.55(s).