一根质量为m、长度为l的均匀细棒,可绕通过其A端的水平轴在竖直平面内自由摆动,求:
(1)细棒在竖直位置和水平位置时的角加速度β;
(2)若棒从θ角位置开始静止释放,摆至水平位置时的角速度w。
解:
(1)竖直位置时,外力矩为0,角加速度为0;
水平位置:力矩mgL/2= Jβ,β=mgL/2J,代入 J= mL2/3,解得 β=3g/2L。
(2)θ为细棒和竖直方向夹角,由机械能守恒:
mgL(1-cosθ)/2= Jω2/2
解得 ω=√3g(1-cosθ)/L
此题可采用动量定理、刚体转动的相关知识解决自己试一试!