问题 问答题

角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度,其结构如图所示.当系统绕OO′轴转动时,元件A沿光滑杆发生位移并输出电压信号,成为飞机、卫星等的制导系统的信息源.已知A的质量为m,弹簧劲度系数为K,自然长度为L,电源电动势为E,内阻不计:滑动变阻器总长度为L,电阻分布均匀.当系统静止时P在B点;当系统在水平面内以角速度ω转动时,试写出输出电压U与ω的函数关系式.

答案

设系统在水平面内以角速度ω转动时,弹簧伸长的长度为x,则

对元件A,根据牛顿第二定律得

    kx=mω2(L+x)        ①

又输出电压U=

RBP
RBC
E=
x
L
E  ②

由①②得

   U=

mω2E
k-mω2

答:输出电压U与ω的函数关系式是U=

mω2E
k-mω2

选择题
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