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15.13 : 运动方程:一般平面运动-解决问题

思考一个质量为100公斤、半径为0.2米、回转半径为0.15米的草坪滚筒。向该滚轮施加一个200N的力,并且与水平面成60度角。那么草坪滚筒的角加速度是多少?

滚筒与地面之间的摩擦力是由两个系数来进行表示的。其中的静摩擦系数为0.15,动摩擦系数为0.1。这些值对于理解滚筒与其移动表面之间的相互作用是至关重要的。在这种情况下可以假设滚动而不滑动的概念。在这种情况下,计算零瞬时速度点的力矩。该计算是使用所施加力的水平分量进行的。

Equation 1

零瞬时速度点也可以参考所计算的转动惯量,该转动惯量是使用平行轴定理所得出的。

Equation 2

一旦确定了惯性力矩,就将其代入到力矩方程中,随后提供了其所需的角加速度值。

Equation 2

然而,值得注意的是,滚动而不打滑的情况仅在某些条件下是有效的。具体来说,草坪滚筒中心通过运动所产生的摩擦力必须低于最大的静摩擦力。只有这样,滚轮才能移动而不会打滑。

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Angular AccelerationLawn RollerMassRadiusRadius Of GyrationApplied ForceStatic Friction CoefficientKinetic Friction CoefficientRolling Without SlippingMoment Of InertiaParallel Axis TheoremPoint Of Zero Instantaneous VelocityFrictional Force

来自章节 15:

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