2016-09-17
На невесомый жёсткий стержень, шарнирно закреплённый одним концом, надели массивную бусинку, которая может скользить по нему без трения. Вначале стержень покоился в горизонтальном положении, а бусинка находилась на расстоянии $l$ от закреплённого конца. Затем стержень отпустили. Найдите зависимость угла, который составляет стержень с горизонталью, от времени.
Решение:
Так как стержень невесомый и трение бусинки о стержень отсутствует, то бусинка свободно падает. Из рисунка видно, что $gt^{2}/2 = l tg \alpha$. Отсюда угол, который стержень составляет с горизонталью, возрастает со временем по закону: $\alpha = arctg \frac{gt^{2}}{2l}$. После того, как бусинка соскользнёт со стержня, дальнейшее его вращение будет происходить с постоянной угловой скоростью.