Ein gleichförmiger Stab der Masse m und Länge l dreht sich in einer horizontalen Ebene mit einer Winkelgeschwindigkeit ω um eine vertikale Achse, die durch ein Ende verläuft. Die Spannung in der Stange im Abstand x von der Achse beträgt?

Ein gleichförmiger Stab der Masse m und Länge l dreht sich in einer horizontalen Ebene mit einer Winkelgeschwindigkeit ω um eine vertikale Achse, die durch ein Ende verläuft. Die Spannung in der Stange im Abstand x von der Achse beträgt?
Anonim

Betrachtet man einen kleinen Teil von #DR# in der Stange in einiger Entfernung # r # von der Achse der Stange.

Die Masse dieses Teils wird also sein # dm = m / l dr # (als Uniformstab wird erwähnt)

Nun ist die Spannung auf diesen Teil die auf ihn wirkende Zentrifugalkraft, d.h. # dT = -dm omega ^ 2r # (weil die Spannung vom Zentrum weg gerichtet ist,# r # wird zur Mitte hin gezählt, wenn Sie es unter Berücksichtigung der Centripetal-Kraft lösen, ist die Kraft positiv, aber das Limit wird gezählt # r # zu # l #)

Oder, # dT = -m / l dr omega ^ 2r #

So, # int_0 ^ T dT = -m / l omega ^ 2 int_l ^ xrdr # (wie bei # r = l, T = 0 #)

So, #T = - (momega ^ 2) / (2l) (x ^ 2-l ^ 2) = (momega ^ 2) / (2l) (l ^ 2-x ^ 2) #