为什么最大速度在这里 高中物理如图所示,质量为60g的钢棒长为a=20cm,棒两端与长为L=30cm的细软铜线相连,吊在
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已经有人解答了,详细的我就不说了;

为什么在30度,

单摆运动的特性决定,最大速度一定出现在平衡位置

通入稳恒电流后,棒将做类似于单摆的运动,来回摆动.由于最大摆角是60°所以平衡位置与竖直方向成30°角.也就是说,当偏角为30°时棒受力平衡.

在偏角为30°时,对半受力分析后可列出:

BIa=Tsin30°

mg=Tcos30°

解得:I=2*根号3

由单摆运动可知,最大速度一定出现在平衡位置,也就是偏角为30°时.

由几何关系不难得出棒从最低点(开始运动时)到偏角为30°(平衡位置)时的水平位移x=0.5L,竖直位移为y=(1-cos30°)L

从最低点(开始运动时)到偏角为30°(平衡位置)时,由动能定理得:

0.5LBIa-mg(1-cos30°)L=0.5mv^2

=> v=0.96m/s