设一平面薄板是半径为R何r(0<r<1<R) 圆环,已知材料的密度与到圆心的距离成反比,且在到圆形的距离为1处

等于b,求这环形薄板的质量。
2025-06-21 02:48:36
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回答1:

以圆环中心为极坐标极点,设面密度函数为μ(ρ,θ)=k/ρ^2,(r<ρ当ρ=1时,μ(1,θ)=b=k/1^2,
∴k=b,
∴μ(ρ,θ)=b/ρ^2,(r<ρ由于图形对称,只算第一象限,再乘以4即可,
质量m=4∫[D]∫b/ρ^2*ρdρdθ
=4∫[0,π/2] dθ∫[r,R] *(b/ρ^2)*ρdρ
=4b∫[0,π/2] [r,R](lnρ )dθ
=4b∫[0,π/2]ln(R/r)dθ
=2πb(lnR-lnr)。