实心球体纯粹在粗糙的水平表面上滚动(动摩擦系数= mu),速度为center = u。它在某个时刻与非光滑的垂直墙碰撞。恢复系数是1/2?

实心球体纯粹在粗糙的水平表面上滚动(动摩擦系数= mu),速度为center = u。它在某个时刻与非光滑的垂直墙碰撞。恢复系数是1/2?
Anonim

回答:

#(3U)/(7mug)#

说明:

好吧,虽然试图解决这个问题,但我们可以说最初纯粹的滚动只是因为 #U = omegar# (哪里,##欧米加 是角速度)

但是当碰撞发生时,它的线速度会降低,但在碰撞过程中没有变化 ##欧米加,所以如果新的速度是 ·V# 和角速度是 #欧米茄# 然后我们需要找出由于施加外力矩的摩擦力多少次,它将是纯滚动的,即 #V = omega'r#

现在,给定,恢复系数是 #1/2# 因此在碰撞后球体的速度为 #U / 2# 在相反的方向。

因此,新的角速度变为 #欧米加= -u / R# (顺时针方向为正)

现在,由于摩擦力作用的外部扭矩, #tau = r * f = I alpha# 哪里, #F# 是摩擦力作用,#α# 是角加速度和 #一世# 是惯性的时刻。

所以,#r * mumg = 2/5 mr ^ 2 alpha#

所以,#alpha =(5mug)/(2r)#

而且,考虑到线性力,我们得到了, #毫安= mumg#

所以,#A =杯#

现在,让我们过一会儿 #T# 角速度将是 #欧米茄# 所以 #omega'= omega + alphat#

并且,经过一段时间 #T# 线速度将是 ·V#,所以 #v =(u / 2)-at#

对于纯滚动,

#V = omega'r#

把价值观 #α,ω-##一个# 我们明白了 #T =(3U)/(7mug)#