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一个小球固定在杆上有关受力和力矩平衡的问题

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/14 07:24:18
一个小球固定在杆上有关受力和力矩平衡的问题

 
如图,一个小球被固定在一根轻杆上,轻杆与铰链连接,小球质量为m,向右的恒力F=mg作用在小球上,系统向右偏离30°
困惑:我假设不看整体,小球肯定要受到外力F和重力,那也要受到杆对它的力来提供向心力,外力F与重力的合力斜向下45°作用在小球上,应该是这个合力作用在小球上,然后使得小球对杆也有这个合力,小球对杆的力这才是产生杆的力矩的原因吧?如果上面都没错的话,即杆对小球的合力=小球对杆的合力,杆产生力矩,此时小球受到杆对其的反作用力,反作用力和作用力大小方向都相等,那小球岂不是平衡了吗?即杆转动的任意位置小球都平衡,这肯定是不可能的吧?那我上面的推论哪里有错呢? 诚恳请教!
固定杆连接的小球,杆力的作用线并不一定沿着杆的方向.
再问: 但是我提这个问题的原因就是想知道既然杆对球的力是沿杆方向,那球对杆的作用力也必沿杆,杆除了铰链外只与球接触,球给他的力是形成杆的力矩的原因,既然力沿杆,那就不产生力矩,杆时时刻刻就平衡。我就是这个问题
再答: 你说小球存在向心力?那么此时小球就不平衡啊,总有力要提供向心力,这是牛顿第二定律啊,是运动学问题,应该在这里考虑而不是作用力与反作用力的问题。