题目内容
一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动,在圆盘上沿半径开有一条宽度为![]()
图5-1
(1)利用图(b)中的数据求1 s时圆盘转动的角速度;
(2)说明激光器和传感器沿半径移动的方向;
(3)求图(b)中第三个激光信号的宽度Δt3.
解析:从图中可以看出转盘的周期不变,但接收信号时间Δt(脉冲宽度)在减小,说明圆盘上对应探测器所在位置的线速度逐渐增加,因此激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动.
解:(1)由图线读得,转盘的转动周期T=0.8 s
角速度ω=
rad/s=7.85 rad/s.
(2)激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动(理由为:由于脉冲宽度在逐渐变窄,表明光信号能通过狭缝的时间逐渐减少,即圆盘上对应探测器所在位置的线速度逐渐增加,因此激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动).
(3)设狭缝宽度为d,探测器接收到第i个脉冲时距转轴的距离为ri,第i个脉冲的宽度为Δti
激光器和探测器沿半径的运动速度为v.Δti=
T
r3-r2=r2-r1=vT
r2-r1=
(
)
r3-r2=
(
)
解得Δt3=
s≈0.67×10-3 s.
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