力學(xué)章節(jié)練習(xí)(2020.05.16)

一條不可伸長的細繩穿過鉛直放置的、管口光滑的細管，一端系一質(zhì)量為0.5g的小球，小球沿水平圓周運動。最初l₁=2m，θ₁=30º，后來繼續(xù)向下拉繩使小球以θ₂=60º沿水平圓周運動。求小球最初的速度v₁，最后的速度v₂以及繩對小球做的總功。

試求如圖所示的有限元網(wǎng)格的整體剛度矩陣，假設(shè)每個節(jié)點的自由度數(shù)為1，且設(shè)表示第e個單元的單元剛度矩陣（注意：結(jié)果應(yīng)該用表示）。

A，B兩容器內(nèi)的壓強都很大，現(xiàn)欲測它們之間的壓強差，可用圖中裝置，Δh=50cm，求A，B內(nèi)的壓強差是多少厘米水銀柱高？這個壓強計的優(yōu)點是什么？

聲音干涉儀用于顯示聲波的干涉，見圖。薄膜S在電磁鐵的作用下振動，D為聲音檢測器，SBD長度可變，SAD長度固定，聲音干涉儀內(nèi)充滿空氣。當B處于某一位置時，在D處聽到的聲強為100單位的最小聲音，將B移動則聲音加大，當B移動1.65cm時聽到強度為900單位的最強音。求：
⑴聲波的頻率；
⑵到達D處二聲波振幅之比，已知聲速為342.4m/s。

兩個僅可壓縮的彈簧組成一可變勁度系數(shù)的彈簧組，彈簧1和彈簧2的勁度系數(shù)各為k₁，k₂，它們自由伸展的長度相差l，坐標原點置于彈簧2自由伸展處，求彈簧組在0≤x≤l和x<0時彈性勢能的表達式。