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各擺錘長(zhǎng)度之間的關(guān)系

 更新時(shí)間:2020-06-08 點(diǎn)擊量:1852

各擺錘長(zhǎng)度之間的關(guān)系

2. 5?2. 7定義了三種擺錘長(zhǎng)度。它們是擺軸軸線(xiàn)分別至打擊中心(切)、擺錘重心(Lm)和質(zhì)心 (Lg)的距離。

擺錘長(zhǎng)度Lr可以通過(guò)測(cè)量擺錘擺動(dòng)周期TP來(lái)確定[見(jiàn)公式(1)]。

回轉(zhuǎn)長(zhǎng)度La不能直接測(cè)量,它由公式(A. 1)得出(以米為單位);

La •/T7mp ( A. 1 )

式中:

mP——擺錘質(zhì)量,單位為千克(kg)(由稱(chēng)重測(cè)出);

I——擺錘的慣性矩,單位為千克二次方米(kg/m。),由公式(A. 2)給出:

J = J r2 dm ( A. 2 )

0

式中:

r一-至擺軸的距離,單位為米(m) O

擺軸軸線(xiàn)至擺錘重心的距離lm可以通過(guò)測(cè)量將擺錘支承到水平位置時(shí)的水平力矩Mh[:單位為牛 頓米(Nm)]來(lái)確定,由公式(A. 3)給出:

 

Mh g , J rdm

(A.3 )

式中:

g——當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?單位為米每二次方秒(m/s2). 則重心長(zhǎng)度Lm由公式(A. 4)給出:

 

根據(jù)公式(A. 3),得出公式(A. 5);

Lm  rdm

77lp J

0

(A.4 )

擺錘長(zhǎng)度公式(1)可用下式代替:

r _ Mh

Lm 

gmp

(A. 5 )

 

S _ mPLM

T A.6 )

從公式(A. 1)和公式(A. 6)看出,回轉(zhuǎn)長(zhǎng)度代表重心長(zhǎng)度和擺錘長(zhǎng)度的幾何平均,見(jiàn)公式(A. 7):

 

給=料 (A.7 )

Lm

不等式(A. 8)也能證明:

LM < LG < Lp ( A.8 )

這些公式是根據(jù)數(shù)學(xué)推導(dǎo)得出的。由于落下高度/7M=LM(l-coSao), 是起始角[見(jiàn)圖lb)],勢(shì) 能E=HM-mP-g可以用Lm和a。計(jì)算。將公式(A. 5)代入,得到公式(3)。

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