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

Question

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．

Answer 1

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)．