Manubrio asimmetrico

MarKco1
Questo è un problema che avevo all'esame, e non sono proprio stato in grado di risolvere. Immagino occorra utilizzare il momento angolare, la massa ridotta e i teoremi di Konig, ma non capisco come... qualcuno potrebbe darmi una mano?

Un manubrio asimmetrico è costituito da due corpi puntiformi di massa m = 2 kg e M = 4 kg, rispettivamente, vincolati agli estremi di un'asta rigida, sottile, di massa trascurabile e di lunghezza L = 0.6 m.
Il sistema può ruotare senza attrito alcuno nel piano verticale attorno ad un asse orizzontale fisso passante per il punto medio O dell’asta. Inizialmente il manubrio viene mantenuto in quiete in configurazione tale che l’asta formi un angolo θ0 = 60° con l’asse verticale Ox (vedi figura sotto) tramite una corda ideale disposta verticalmente che collega la massa M al gancio G solidale alla parete verticale.
Calcolare nel sistema cartesiano ortogonale Oxy:
a) la tensione T della fune ;
b) la reazione R sviluppata dal perno in O;
c) nell’ipotesi che la corda improvvisamente si spezzi, la velocità angolare di rotazione del
manubrio quando il sistema raggiunge la configurazione verticale.



Vi ringrazio in anticipo per ogni suggerimento!

Risposte
*Physics1
Per la a) e la b) usa le equazioni della statica, cioè imponi la forza netta verticale nulla e il momento angolare nullo. Ottieni perciò due equazioni in due incognite (la tensione del filo sal gancio e la reazione vincolare del perno) che puoi ottenere semplicemente per sostituzione. (A me esce la tensione $T=19,6N$ e la reazione vincolare $R_{v}=39,2N$, anche se credo di aver fatto i calcoli troppo velocemente).
Per la c) ovviamente possiamo supporre di essere in un sistema chiuso ed isolato in cui per di più agiscono solo forze conservative, percui l'energia meccanica si conserva. Ponendo l'energia cinetica e quella potenziale gravitazionale prima della rottura della corda uguali a quelle presenti nella posizione verticale ottieni un'equazione che risolvi per $\omega$, velocità angolare.

Rispondi
Per rispondere a questa discussione devi prima effettuare il login.