设轨道尽头最小速度为v1,最低点速度为v2。
机械能守恒(或动能定理)
(1/2)mv2^2=(1/2)mv1^2 + mgR(1+cosθ)
整理后,最低点速度为
v2=√(v1^2 + 2gR(1+cosθ)) (1)
最低点速度为v2
重力mg、向心力Fn、轨道支反力N的关系:
N=Fn-mgcosθ=mv1^2/R-mgcosθ
(2)
小球脱离轨道的临界点是轨道支反力 N=0
即mv^2/R-mgcosθ=0
v1=√(gRcosθ) (3)
将
(a)
分别代入(3)式
v1=√(gR),√(gR√2/2) ,0,0 (b)
将
四组值分别代入 (2)是,求最低点速度:
4/8 v2=√((gR)+2gR(1+1))=√(5gR)
3/8 v2=√((gR√2/2+2gR(1+√2/2))=√(gR(3√2/2+2)
2/8 v2=√((gR)+2gR(1+1))=√(=√(0+2gR(1+0))=√(2gR)
1/8 v2=√((gR)+2gR(1-√2/2))=√(gR(2-√2))
在知道半径的条件下,可以根据任何一个图,列动能定理。只是重力功要好好的算一下啦。要根据小球升起的高度来算,其实跟你第一步一样。如果实际速度小于最大速度,那么他将做近心运动,也就是平抛或类平抛。