题目内容
角速度计可测得航天器自转的角速度ω,其结构如图5-18所示,当系统绕OO′转动时,元件A在光滑杆上发生滑动,并输出电信号成为航天器的制导信号源.已知A质量为m,弹簧的劲度系数为k,原长为L0,电源电动势为E,内阻不计.滑动变阻器总长为L,电阻分布均匀,系统静止时滑动变阻器滑动触头P在中点,与固定接头Q正对,当系统以角速度ω转动时,求:图5-18
(1)弹簧形变量x与ω的关系式;
(2)电压表的示数U与角速度ω的函数关系.
解析:当系统绕OO′转动时,A在光滑杆上发生滑动,使弹簧伸长,触头P向b端移动.
(1)元件A圆周运动的半径r=L0+x,弹簧的弹力提供元件A做圆周运动的向心力,
由牛顿第二定律有F=kx=mω2(L0+x)
可得:
(2)电压表的示数
答案:(1)x=
(2)U=
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