光滑水平桌面上有一长为2L质量为m的匀质细杆,可绕过其中点垂直于杆的竖直光滑固定轴自由转动,转动惯

光滑水平桌面上有一长为2L质量为m的匀质细杆,可绕过其中点垂直于杆的竖直光滑固定轴自由转动,转动惯量为1/3mL²,开始杆静止。桌面上有两个质量均为m的小球,各自垂直于杆的方向上,正对着杆的一端,以相同速率v相向运动。当发生完全非弹性碰撞后粘在一起转动,则系统角速度为多少

合外力矩为0,根据角动量守恒,以固定轴为中心有,
2(mvL)=2(mv'L)+ Jω
带入v=Lω
2(mvL)=2(mL²ω) + (1/3mL²)ω
解得:ω=6v/7L
此处需注意:1.撞击瞬间,中心点会对帮提供一个阻止其运动的作用力,方向过中心点,根据力矩公式M=Fd,此时d=0,所以合外力矩为0,角动量守恒,但系统动量不守恒。
2.重力和桌面的支持力反向切大小相等,所以竖直方向依然合外力矩为0.
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第1个回答  2016-05-29
复杂一点可以积分。简单一点,可以按照质点考虑。即质量为m,联接一根OA/2长的不计质量的细杆。本回答被提问者和网友采纳
第2个回答  2019-04-14
mvL=mL²ω + 1/3mL²ω
ω=3v/4L