角速度计可测定飞机，潜水艇等装备中螺旋桨的转动角速度，其结构如图所示，当螺旋桨系统绕轴转动时，随其移动的角速度计的元件A发生位移并输出电压信号U，成为飞机，潜水艇等制导

Question

角速度计可测定飞机，潜水艇等装备中螺旋桨的转动角速度，其结构如图所示，当螺旋桨系统绕轴转动时，随其移动的角速度计的元件A发生位移并输出电压信号U，成为飞机，潜水艇等制导系统的信号源，已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k，自然长度为L，电源的电动势为E，内阻不计，滑动变阻器的总长度为L且电阻分布均匀；系统静止时滑片P在最左端B处，当系统以角速度ω转动时试求输出电压U与ω的关系．

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
又输出电压为：U=(RBP)/(RBC)E＝(x)/(L)E…②
由①②得：U=(mEω2)/(k−mω2)
答：当系统以角速度ω转动时试求输出电压U与ω的关系为U=(mEω2)/(k−mω2)．