2kg的球體400轉每分鐘的轉速會產生多大力,人能握住麼

時間 2021-07-02 06:01:36

1樓:

你這問題缺兩個條件,1是球的尺寸,2是需要你定義「握住」這個動作究竟持續是多長時間。沒有這兩個條件是算不出「力」的大小的。

此外還需要幾個「理想化」的條件,我假設你是有的,不然依然沒法算:一是球的質量分布均勻;二是球的轉動軸通過球心;三是握球過程中力的大小始終不變;四是手握在球的赤道上(要是球整個表面均勻受力,我實在懶得算,從高中畢業我就不接觸這麼大計算量的題了,你自己找別人給你算吧)

假設球的半徑是r,握住球的過程持續時間為t,球的質量是m,轉速是ω,需要的摩擦力為F。

球的轉動慣量I=0.4mr^2,角動量L=Iω=0.4ωmr^2,

摩擦力的力矩為M=rF,角衝量為Mt=rFt

球從轉動到停,需要握力的角衝量等於球的角動量:Mt=L

0.4ωmr^2=rFt

得F=0.4ωmr/t

你的條件下,ω=400轉/分鐘=40π每3秒,m=2公斤,

假設從握到停的時間t=0.4秒,球的半徑r=0.2/π公尺(大約6.36厘公尺,能夠握住,沒錯我就是為了好算取的這兩個數)

則F=5.333牛,什麼概念呢,就是一斤多的物體的重力,應該是沒有問題的。這樣的話,球的密度大約是1850公斤/立方公尺,不到水的二倍,應該可以接受。

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