解: 设偏心轮的重心距转动轴r,偏心轮等效为用一长为r的细杆固定质量为m(偏心轮的质量)的质点绕转动轴转动(如图).偏心轮的重心在正上方时,电动机对地面的压力刚好为零,则此时偏心轮对电动机向上的作用力大小等于电动机的重力,即F= Mg. ① 根据牛顿第三定律,此时轴对偏心轮的作用力向下,大小为F" =F,其向心力为F"+mg= mω2r. ② 由①②得偏心轮重心到转动轴的距离 ③ 当偏心轮的重心转到最低点时,电动机对地面的压力最大.对偏心轮有F"-mg= mω2r, ④ 对电动机,设它所受地面的支持力为FN,FN= F"+ Mg.⑤ 由③④⑤解得FN =2(M +m)g. 由牛顿第三定律知电动机对地面的最大压力为2(M+m)g。 |