(1)、显然,当小球的转动惯量等于直杆绕O点的转动惯量时,
小球与棒发生弹性碰撞后,小球刚好静止。
小球的转动惯量:J1=ml^2,直杆的转动惯量:J2=mL^2/3
则有:ml^2=mL^2/3,l=√3L/3
即:当绳的长度为√3L/3时,小球与棒发生弹性碰撞后,小球刚好静止。
(2)、支点受到的束缚力其实就是小球和直杆的离心力。束缚力最小就是离心力最小。
此问感觉有点问题,因为从计算来说,受到的束缚力跟细线的长度没有关系,除非l=0.
有公式:细线的离心力:F=mg+2mg(1-cosθ)(l=0时,没有2mg(1-cosθ)这项,O点的束缚力等于mg)
直杆对O点的束缚力跟它的角速度有关,而直杆的角动能跟角速度的平方成正比,那么角动能越小,束缚力越小,发生弹性碰撞时,角动能由小球提供,那么l=0时最小啊(直杆没有获得角速度。O点的束缚力等于mg)。
可能是求束缚力最大吧。当l=L时有最大。
因为当l=L时,小球释放的势能:Ep=mgl(1-cosθ)最大。直杆获得的角速度最大,直杆对O点的离心力最大,O点的束缚力也就最大了。
l=L/2 时
也就是小球撞到杆的 重心的 位置时
小球刚好静止
第二次要列式子 得出极(小)值 比较复杂
第一题答案为L/2,第二题为0。详解明天给,今天要休息。