一條鐵鏈其上端懸掛于某一點,將懸點放開,鐵鏈自由下落。不計空氣阻力,已知鐵鏈通過懸點下3.2米處的一點,所經歷的時間為0.5秒,試求鐵鏈的長度。
熱心網友
此題的關鍵是正確解決鐵鏈經過某一點歷時0.5秒所對應的位移的大小。解: 如圖所示設鐵鏈長為L,懸點下C點到鐵鏈下端B的距離為S1.鐵鏈通過C點是指從鐵鏈下端B到達C點到上端A剛過C點這段過程,所以鐵鏈實際通過的位移大小S2=L.以B點為研究對象,設B點從開始下落到到達C點經歷的時間為t1,則S1=(1/2)gt1^2, 由已知得S1=3.2-L.3.2-L=(1/2)gt1^2 (1)設從B點開始下落到鐵鏈全部通過C點經歷的時間為t2,則t2=t1+0.5S1+S2=(1/2)gt2^2∵S2=L,S1=3.2-L∴3.2-L+L=(1/2)g(t1+0.5)^2 3.2=(1/2)g(t1+0.5)^2 (2)由(2)式得:t1=0.3秒代入(1)式中得L=2.75米。