问题
问答题
质量为m、半径为r的小球初始时刻静止放置于另一质量为M、半径为R的大球正上方,如图所示,两球心连线沿重力方向。由于该状态不是稳态,小球会从大球顶上滑落。忽略一切可能摩擦,求出以下两种极限情况下大球的最终速度:
1.m<<M:2.m>>M。
答案
参考答案:
求解本题的关键之处是求出两球分离时小球球心的偏角,或者cosθ(记为x) 。
在分离的瞬间,两球间作用力为零,大球无加速度,小球加速度为g。x满足如下方程:
由此可知
所以,
1.当m<<M,3x-2=0,解得x=2/3;故v2=0;
2.当m>>M,
,-x3+3x-2=0,解得x=1;故