Question

如图所示，已知绳长为L=0.2m，水平杆长为s=0.13m，小球质量为m=0.4kg。整个装置可绕竖直轴转动。

（1）要使绳子与竖直方向成37°角，试求该装置必须以多大的角速度匀速转动才行？（2）此时绳子的张力是多大？
（在线等！！！！！！！！！！）

Answer 1

（1）设所求角速度是ω ，绳子受到重力与拉力F，它们的合力就是向心力，容易看出向心力是 F向＝mg*tan37度
所以 mg*tan37度＝m* ω^2*R＝m*ω^2*（S＋L*sin37度）
得所求角速度是
ω＝根号[g*tan37度 /（S＋L*sin37度）]＝根号[10*0.75 / (0.13＋0.2*0.6)]＝根号30＝5.48弧度/秒
（2）从受力图知，这时绳子张力 F＝mg/cos37度＝0.4*10 /0.8＝5牛顿