如图所示,一根长L=52cm的均匀细杆OB,可以绕通过其一端的水平轴O在竖直平面内转动,杆最初处于水平位置,杆上离O轴a=5cm处放有一小物体(视为质点),杆与其上的小物体均处于静止状态
问题描述:
如图所示,一根长L=5
cm的均匀细杆OB,可以绕通过其一端的水平轴O在竖直平面内转动,杆最初处于水平位置,杆上离O轴a=5cm处放有一小物体(视为质点),杆与其上的小物体均处于静止状态.若此杆突然以角速度ω匀速绕O轴顺时针转动.则为使小物体与杆不相碰,角速度ω不能小于临界值 ___ rad/s,若杆以这个临界角速度ω0转动,设经过时间t,小物体在竖直方向上与杆上某点的距离最大(设杆的转动角度不超过90°),试写出求解这个t的方程: ___ (用a、g、t和ω0来表示).
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答
杆以角速度ω匀速绕O轴顺时针转动,设杆与竖直反向夹角为θ,运动时间为t;则物体正下方的杆上点的速度为:v=ωr=ω•acosθ;该速度的竖直分量为:vy=v•cosθ=ω•acosθ•cosθ=ωa;杆再次接触物体的临界位置就...