Question

大学物理学 关于动量矩的一道物理题

一木质细杆，质量为1kg，长为0.4m,可绕通过其中心并与之垂直的水平轴转动，开始时杆处于铅直位置，一质量为10g的子弹以v=200m/s的水平速度射入杆下端，并陷入杆内，试求：（1）杆所得到的角速度；（2）子弹与杆共同摆动所能达到的最大角度。
当子弹打入杆的下端时，是把整个杆跟子弹看成一个整体用动量矩守恒分析呢,还是把刚开始位于下边的那1/2杆跟子弹看做一个整体呢？感性认识的话应该是当杆的下端点旋转上升到某个高度变不再上升，但是这时杆的另一头速度也一定为0吗？如果只是对没有嵌入子弹的那1/2杆分析的话，它的重力不是一直在做功吗（在没有到达最低点之前）？

Answer 1

把整个杆跟子弹看成一个整体用动量矩守恒分析，求出子弹打进去之后的系统的角速度

有了第一问的角速度，就有了系统的动能，用机械能守恒即可

追问

把杆跟子弹看成整体的话，无论取哪里为零势能面，杆的重力势能始终不变啊

追答

把杆和子弹看成一个整体，这样不就行了

追问

是说质心改变了吗？

是说质心改变了吗？

子弹嵌入杆中后质心变了，所以重力势能会改变是吗

追答

是的，就是这么做

追问

嗯嗯，谢谢

那第二问中的机械能守恒是不是可以表示为 新整体的势能增量=新质心的动能+转动动能？还有转动动能吗？

如果有的话怎么求新的转动动能呢，已经不再是质量均匀分布的物体了呀

Answer 2