Question

长为l的轻质杆，一端连接一个质量为m的小球（其半径忽略不计），杆的另一端连接固定转轴O

若它在竖直平面内做匀速圆周运动，转动周期为T=2π根号（3l/g),试求小球到达最高点时杆对小球的作用力

Answer 1

解：
根据向心力公式可知 F=m ω^2*r ω＝2π / T， ω为角速度。

半径即为轻质杆长度L，解得，F=mg/3，方向为向圆心O。

当小球运动到顶端时，做受力分析，小球受到竖直向下的重力mg，杆的支持力，它们的合力成为向心力F。F=mg+N，解得N为-2mg/3。

答案为，杆对小球的作用力为竖直向上的支持力，大小为2mg/3 。