物理题,大神求解。
在竖直面内,用一不可延长的轻绳将一质量为m小球的小球系于一固定点,绳长为r,小球绕固定点做圆周运动。已知小球恰好能经过最到点,求小球从最高的到达最低点所经历的时间t。(重力加速度为g)
匀速圆周运动,由机械能守恒定律
2mgr=½mv²
解得v=2√gr
角速度ω=dθ/dt,而速度v=rω,故dθ/dt=v/r=2√(g/r),所以θ=2√(g/r)t,或者t=½√(r/g)θ。
当θ=π时在最高点,θ=2π时在最低点,两个时间分别为t₁=π√(r/g)/2,t₂=π√(r/g)。
所以,小球从最高点到达最低点所经历的时间t=t₂-t₁=π√(r/g)/2(s)。
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