梧桐文学

第 71 章 夸父逐日(第2页)

天才一秒记住【梧桐文学】地址:https://www.wtwx.net

诶,说到这个,之前什么小松鼠大门板的都爱往你身上招呼,会不会是后世的学生不堪其扰,穿越时空来打人呢?唉,太过分了,不会就不会吧,怎么可以打人呢?”

“好像是有一点超纲,需要用到微积分。

你一向不喜欢学这个。”

“没事,我还有你,你帮我算算吧。”

梅任行见其在纸上写了起来,于是道,“你还真算啊?等等,你这用的是转动惯量吗?”

“你知道转动惯量?”

“我猜的。

需要转动,自然就需要转动惯量。”

“是需要。”

皎皎继续写了起来,“不过公式我忘了。

直接用微积分算动能,也是一样的。”

梅任行点点头,仔细研究了起来,只见纸上画了一个受力分析图,旁边写的是:设细杆质量为m,长为L,当前位置与起始位置夹角为θ,以地面为参考平面计算重力势能,则有

E动=∫〖12v^2dm〗=∫〖12w^2r^2dm〗

E重=∫〖grcosθdm〗

设杆密度为ρ,横截面积为S,则

dm=ρSdr

m=ρSL

则有

E动=∫_0~L〖12w^2r^2ρSdr〗=〖12w^2ρS13r^3|〗_(0~L)=16w^2ρSL^3=16mL^2w^2

E重=∫_0~L〖grcosθρSdr〗=〖gcosθρS12r^2|〗_(0~L)=12gcosθρSL^2=12mgLcosθ

由于能量守恒,故

E动初+E重初=E动+E重

0+12mgL=16mL^2w^2+12mgLcosθ

故不同位置时的角速度为

w=√((3g(1-cosθ))L)

接下来求杆顶水平速度的最大值:

v杆顶水平=wLcosθ=√(3gLcos^2θ(1-cosθ))=√(3gL(cos^2θ-cos^3θ))

(dv杆顶水平)(dθ)=(3gL(2cosθ(-sinθ)-3cos^2θ(-sinθ)))(2√(3gLcos^2θ(1-cosθ)))

使dv杆顶水平dθ=0,则需

sinθcosθ(-2+3cosθ)=0

则θ为0或π2或arccos(23)。

但前两者会使分母为0,故排除

所以

v杆顶水平最大值=√(3gL(23)^2(1-23))=23√gL

皎皎道:“没想到我算起这个来,倒是不废物了。

这个结果还挺简洁的。

等等,好像还得求个二阶导数,证明在0到π2间的单调性,保证求出来的是最大值而不是最小值,不过我太懒了,就先这样吧。

本章未完,请点击下一章继续阅读!若浏览器显示没有新章节了,请尝试点击右上角↗️或右下角↘️的菜单,退出阅读模式即可,谢谢!

如遇章节错误,请点击报错(无需登陆)

新书推荐

不浪漫奇幻世界震惊!一夜醒来物价贬值一百万倍抢救大明朝成为影帝私生女之后小僧开挂了乡村透视仙医我真的没有偷那个蓝BUFF啊神奇宝贝之超神训练家重生大明之秦王小说家多开几个马甲怎么了霍三爷,宠妻请克制许愿餐厅并不想爆火世子妃又野又甜全世界都知道她爱我兽世毛绒绒女王萌吐奶神级反派系统NBA:巅峰大鲨鱼,镇守篮下!这个忍者明明不强却过分作死穿越成为皇帝:我称霸天下!奋斗在修真界重生1998谈小天穿梭时空的侠客我被当做炉鼎三千年大佬们都为我争风吃醋绞明