Một thanh đồng nhất có khối lượng m và chiều dài l quay trong mặt phẳng nằm ngang với vận tốc góc omega về một trục thẳng đứng đi qua một đầu. Lực căng trong thanh ở khoảng cách x từ trục là?

Một thanh đồng nhất có khối lượng m và chiều dài l quay trong mặt phẳng nằm ngang với vận tốc góc omega về một trục thẳng đứng đi qua một đầu. Lực căng trong thanh ở khoảng cách x từ trục là?
Anonim

Xem xét một phần nhỏ của # dr # trong thanh ở khoảng cách xa # r # từ trục của thanh.

Vì vậy, khối lượng của phần này sẽ là # dm = m / l dr # (như thanh đồng phục được đề cập)

Bây giờ, căng thẳng ở phần đó sẽ là lực Ly tâm tác động lên nó, tức là # dT = -dm omega ^ 2r # (bởi vì, căng thẳng được hướng ra khỏi trung tâm trong khi,# r # đang được tính vào trung tâm, nếu bạn giải quyết nó bằng lực hướng tâm, thì lực sẽ dương nhưng giới hạn sẽ được tính từ # r # đến # l #)

Hoặc là, # dT = -m / l dr omega ^ 2r #

Vì thế, # int_0 ^ T dT = -m / l omega ^ 2 int_l ^ xrdr # (như, tại # r = l, T = 0 #)

Vì thế, #T = - (momega ^ 2) / (2l) (x ^ 2-l ^ 2) = (momega ^ 2) / (2l) (l ^ 2-x ^ 2) #