31. A uniform solid ball with mass M is supported by a massless rod. Derive the period of the pendulum with a small displacement.
(A) T = 2π(1.1L/g)1/2
(B) T = 2π(1.8L/g)1/2
(C) T = 2π(1.5L/g)1/2
(D) T = 2π(0.9L/g)1/2
(E) T = 2π(0.7L/g)1/2
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統計: A(49), B(2), C(2), D(0), E(5) #2016133
統計: A(49), B(2), C(2), D(0), E(5) #2016133
詳解 (共 2 筆)
#4501278
T=2π√(L/g) 括號內同乘mL變形為 T=2π√(mL2/mgL)
其中 mg*L為F*D力矩, 這邊的關係可看成T正比於2π√(Ι/τ) ,
整理到 T正比於√Ι
再細算此球的轉動慣量 I = (2/5)M(1L/2)2 + ML2 (平行軸定理) = 11/10 ML2
也就是比起視球為質點的情況, 這邊球的轉動慣量多了1.1 倍, 根據上面關聯性,T應為 √1.1 倍 (A)
另外也要注意,此時L為到重心的距離,有時候重心不一定剛好等於1L
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