求切向、法向加速度质点沿半径R的圆周运动,其角位移θ可用下式表示:θ=5+2(t^3),t=1s时的法向加速度大小为多少

hardest51磐石2022-10-04 11:39:541条回答

求切向、法向加速度
质点沿半径R的圆周运动,其角位移θ可用下式表示:θ=5+2(t^3),t=1s时的法向加速度大小为多少?切向加速度的大小为多少?总加速度的大小为多少?

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SNOWMANZLY 共回答了14个问题 | 采纳率85.7%
角速度ω=dθ/dt=6t^2,角加速度β=dω/dt=12t,切向加速度aτ=βR=12tR,法向加速度an=ω^2R=12t^4R,a=√(an^2+aτ^2),代入数据即得结果.
1年前

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y‘ = 6t
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t=2时,切向速度af = (y‘)² R = (6t)² ×1 = (6*2)² × 1 = 144 m/s²
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知道了在直角坐标系下的XY两个方向的加速度如何求切向和法向的加速度还有曲率半径
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还需要知道在XY两个方向的速度,
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在直角坐标系中,我们知道曲率半径R=(1+y'^2)^1.5/y'',其中y'为y对x的一阶导数数,y''为二阶导数.
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y''=d(y')/dt=d(Vy/Vx)/dt=(Vx*d(Vy)-Vy*d(Vx))/(Vx*Vx*dt)=(Vx*Ay-Vy*Ax)/Vx^2
代入即可
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先对r进行t的一次求导,得到的是速度表达式,速度矢量方向实际上就是切向方向:
v=2ti+2j
再对速度求导,得到加速度的表达:
a=2i,注意,这时候加速度表达式的坐标是i,j方向的,所以,要投影到v方向和垂直v的方向上(就是法向)上去,用矢量点乘就能做出来了.后面点乘自己做吧
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速度向量v=dr/dt=2 i+(19-4t) j ,加速度a=dv/dt=-4j
速度大小|v|=√(16t^2-152t+365),
切向量an=d|v|/dt=(16t-76)/√(16t^2-152t+365),方向向量(2,19-4t)
法向量a τ=√(a^2-an^2)=√[16-(256t^2-2432t+5776)/(16t^2-152t+365)]=8/√(16t^2-152t+365),方向向量为(1/2,-1/(19-4t))
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一质点沿半径为R的圆周运动,在t=0时经过P点,此后它的速率v按v=A+Bt(A、B为正的已知常量)变化,则质点沿圆周运动一周后经过P点时的切向加速度a_t=?法向加速度a_n=?
答案是B和=A^2/R+4πB
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此题为匀加速圆周运动.
对于它在圆周方向上的加速度,既切向加速度可以用直线匀变速运动来等效思考.速度对时间的导数是加速度,所以切向加速度是B 继续求此点时所经历时间t 可由加速度的公式2*3.14R=At+0.5Bt^2 解出t
对于方向加速度.可知a-n=(v^2)/R v为再经过该点时的切线速度
可知v=A+Bt t在上面已经解出.