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求解两道力学题

作者 swim8568
来源: 小木虫 200 4 举报帖子
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由于本人不是力学专业,有谁懂《分析力学》的,请帮我解下面两道题。我先给出答案:
解对的请把解答过程用任何形式发给我(word,相片,等等)
s.w.i.m@163.com

或直接在这里把解题过程贴图出来。谢谢

7题:加速度A=(m1*g)/(m1+2m*tan^2a)
8题:加速度A=(m1*g*sin2a)/(m1+4m2*sin^2a)


解对的将获得全部得分,必要的话可以再添加。

[ Last edited by swim8568 on 2011-2-26 at 17:26 ] 返回小木虫查看更多

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  • 精华评论
  • leedobb

    �1)解:令点C到AB的高度为h, AC= b,那么体系的拉格朗日量可写成

    L = 1/2*m1*(dh/dt)^2 +2*(1/2)*m*[d (b^2-x^2)/dt ]^2 -m1gh
    = 1/2*m1*(dh/dt)^2 +(1/2)*m*2*tan^2 (a) *(dh/dt)^2 -m1gh

    由Euler-Lagrange公式可知
    (m1+ 2*m*tan^2 a)*(d^2h/dt^2 )+m1gh =0
    所以 (d^2h/dt^2) = -m1g/(m1+2m*tan^2*a)

    第二题,

    注意到B点的位置可以表达成(x,0)而M点的位置为 ( x/2, (4*L^2-x^2)^(1/2)/2 )

    另外注意到开始时杆子的转速为零。因此拉格朗日量可写成

    La = 1/2 m2 * ( d (x*ex+0*ey)/dt)^2 + 1/2 m1 * (d (x/2 *ex + (4*l^2-x^2)^(1/2)/2) /dt )^2 -m1*g *(4*l^2 -x^2)^(1/2)/2
    注意式中ex,ey为指向x轴和y轴的单位向量,

    把上面的求导求下,得,

    L= 1/2 m2* dot(x)^2 + 1/2m1/4*( dot((4L^2-x^2)^(1/2)) ^2+dot(x)^2) -m1 g (4 l^2-x^2)^0.5/2
    = 1/2 dot(x)^2 (m2 + m1 * (cot^2 a+1)/4)- m1 g (4 l^2-x^2)^0.5/2
    =1/2 dot(x)^2 (m2 + m1 /sin^2 a/4))- m1 g (4 l^2-x^2)^0.5/2



    再用Euler-Lagrange方程

    dot(dL/d(dot(x)))- (dL/dx) =0

    可得
    dot^2(x)  (m2 + m1 /sin^2 a/4)  - m1 g cot a /2=0
    所以

    dot^2 (x) = 2 m1 g cot a/ (4m2 +m1/sin^2 a)
    =2m1 g cos a/sina *sin^2a *(4m2*sin^2a +m1),

  • dyycy

    我的分析力学忘得差不多了,根据这两道题给点意见:
    如果不懂分析力学的话,这两道题也是可以解的:你把每个质点的加速度假设出来,就根据牛顿第二定律列方程就行了。
    不利用分析力学的好处是,慢慢解,可以接出来,劣处在于会比较麻烦。

  • swim8568

    引用回帖:
    Originally posted by leedobb at 2011-02-26 20:18:45:
    (1)解:令点C到AB的高度为h, AC= b,那么体系的拉格朗日量可写成

    L = 1/2*m1*(dh/dt)^2 +2*(1/2)*m*[d (b^2-x^2)/dt ]^2 -m1gh
    = 1/2*m1*(dh/dt)^2 +(1/2)*m*2*tan^2 (a) *(dh/dt)^2 -m1gh

    由Euler-Lagr ...

    第一题里面的x是什么?AB之间的距离的一半?

  • swim8568

    引用回帖:
    Originally posted by leedobb at 2011-02-26 20:18:45:
    (1)解:令点C到AB的高度为h, AC= b,那么体系的拉格朗日量可写成

    L = 1/2*m1*(dh/dt)^2 +2*(1/2)*m*[d (b^2-x^2)/dt ]^2 -m1gh
    = 1/2*m1*(dh/dt)^2 +(1/2)*m*2*tan^2 (a) *(dh/dt)^2 -m1gh

    由Euler-Lagr ...

    另外:4*l^2表示什么?

    能否请您把内容编成word文档,发给我?

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