Question

一根长为L的轻杆,两端各固定一个质量为m的小球A和B，杆以其中点O为轴在竖直平面内匀速转动，转动的周期为

T=2π√L/g。求当杆转到竖直位置时，杆对轴O作用力的大小及方向。

Answer 1

两个小球运动的轨道半径都是½L，根据Fn=m（2π/T）²×½L，可求得：需要的向心力：Fn=½mg
在最高点和最低点，都是重力与杆对小球的力的合力提供向心力。
由此可见，在最高点的小球受的杆对它向上的支持力，大小为½mg
在最低点的小球受的杆对它向上的拉力，大小为3mg/2
现在来分析杆对轴的作用力
上面一段杆对轴的作用力是向下的，下面一段杆对轴的作用力也是向下的
所以合起来，杆对轴的作用力是向下的，大小为2mg