问题
计算题
一个圆筒长L=200 cm,其两端以纸封闭,使圆筒绕其中心轴线OO'匀速转动,一子弹沿与OO'平行的方向以v=400 m/s的速度匀速穿过圆筒,在圆筒两端分别留下弹孔A和B,如图所示,今测得O1A与O2B所成的平面角为120°,求此圆筒每秒转动多少圈。
答案
解:首先由子弹匀速穿过圆筒可计算出子弹穿过圆筒所用时间为:
①
由于整个圆筒在做匀速圆周运动,因此圆筒转过的角度应为一系列的可能值:
②
由角速度的定义式、角速度与转速的关系可知:
③
由①②③三式联立求解得:
圆筒每秒钟转过的圈数为圈(k=0,1,2,3,…)