3、如图,在轻杆两端分别固定两个质量均为m的金属球A、B,杆可绕光滑轴O在竖直平面内转动,OA=a,OB=2a。开始时杆水平放置。不计空气阻力,求杆转到竖直位置时,轴O受到的力的大小。
解:设杆竖直时,角速度为ω,将A、B及杆视为一个整体,O受的力等于A、B的重力与B的超重部分之和减去A的失重部分,即:
N=2mg+mω2×2a-mω2a
杆从水平位置到竖直的过程中,系统机械能守恒
mg×2a-mga=m(ωa)2/2+m(2ωa)2/2
得 N=12mg/5
- 答案
3、如图,在轻杆两端分别固定两个质量均为m的金属球A、B,杆可绕光滑轴O在竖直平面内转动,OA=a,OB=2a。开始时杆水平放置。不计空气阻力,求杆转到竖直位置时,轴O受到的力的大小。
解:设杆竖直时,角速度为ω,将A、B及杆视为一个整体,O受的力等于A、B的重力与B的超重部分之和减去A的失重部分,即:
N=2mg+mω2×2a-mω2a
杆从水平位置到竖直的过程中,系统机械能守恒
mg×2a-mga=m(ωa)2/2+m(2ωa)2/2
得 N=12mg/5