这个题比较好,确实锻炼空间思维。
我一开始想简单了,假设摩擦力平行斜面。用了两个面,1)两个细棒对圆柱的弹力,2)弹力分解到斜面法线方向和两个平行斜面摩擦力,重力构成的一个面。这样列方程,只解出theta=arctg(sqrt(2/3))。
看帖子说角度可以更大后,我做了解2
假设摩擦力不平行斜面,摩擦力在圆棒和圆柱的法向平面上转动,和斜面方向成一个角度beta。用了三个面。1)圆棒和圆柱的法向平面对摩擦力分解到平行斜面和垂直于圆棒和圆柱圆心连线,即和另一个圆棒弹力平行。2)在圆棒圆心和圆柱圆心构成的切面上,对两个弹力和两个摩擦力的分力进行分解,得到等效切面法向的弹力。3)在两个平行斜面摩擦力,圆柱重力,步骤2)得到的等效弹力的平面上,根据力的平衡列方程
mgsin(theta)=2uNsin(beta)
mgcos(theta)=2(N+uNcos(beta))sin(alpha)
易得,alpha=pi/4
tg(theta)=usin(beta)/[1+ucos(beta)]/sin(alpha)
对上式求导可得
cos(beta)=-u,进而 sin(beta)=sqrt(2/3)
故,tg(theta)=1, theta=pi/4
【 在 zxf 的大作中提到: 】
: 两根细圆棒间距sqrt2*R,高度相同,水平平行放置,两圆棒之上有一半径为R的圆柱,最大静摩擦系数sqrt3/3。现将细圆棒一端抬起至多大角度可以保证圆柱开始下滑。
: 这题难度不小,对空间思维是很好的训练。
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