纯滚动时,为什么质心加速度等于角加速度乘以半径,难道是质心加速度等于切向加速度?

如题所述

第1个回答  2022-11-16

由静止开始,任意时刻t,圆柱磙子由左边位置滚动到右边位置,论心由O到O',B点到B'点,因为只滚不滑,所以,

AB弧长s=AB'=论心位移OO'

s=AB'弧=φR

ds/dt=dφR/dt=ωR

dω/dt=εR

即 轮心  vo=ωR  ,轮心ao=εR

刚体上各质点间的相互位置是不变的,平面运动的刚体只有一个角速度,一个角加速度,与所取的基点无关。

纯滚动属刚体平面运动。其平面图形上任一点运动的牵连运动等于随基点的平动;相对运动是绕基点的圆周运动。

速度矢量等式:va=ve+vr=vo+vr,根据va=ve+vr=vo+vr,可求出A点瞬时速度vA大小va=vo+vr=ωR-ωR=0。所以A在任何时刻都是速度瞬心。但它不是加速度瞬心。

质点系的内力不能影响它的质心的运动;例如跳水运动员自跳板起跳后,不论他在空中再做何种动作,采取何种姿势,由于外力(重力)并未改变,所以运动员的质心在入水前仍沿抛物线轨迹运动。

扩展资料:

如果作用于质点系上外力的矢量和始终为零,则质点系的质心作匀速直线运动或保持静止;若作用于质点系上外力的矢量和在某轴上的投影始终为零,则质点系质心在该轴上的坐标匀速变化或保持不变。

若Δt→0,则这一比值就称为在瞬时t刚体转动的角加速度,记为ε,即ε= lim εm)(Δt→0=Δω/Δt=dω/dt)。

当作用于物体的力矩 是常数时,角加速度也会是常数.在这个等角加速度的特别状况里,此运动方程式会算出一个决定性的,单值的角加速度。

当作用於物体的力矩不是常数时,物体的角加速度会随时间而变,这方程式成为一个微分方程式,这微分方程式是此物体的运动方程式;它可以完全的描述此物体的运动。

参考资料来源:百度百科——角加速度

参考资料来源:百度百科——质心运动定理

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