Задача 2: Динамика вращательного движения вариант 8

Задача 2 -2 для вариантов с 7 по 15

Однородный жёсткий вертикальный стержень длиной l=1 м и М=1 кг, движущийся поступательно в плоскости рисунка с постоянной горизонтальной скоростью V₀, налетает на край массивной преграды (рис. 14). После удара стержень вращается вокруг оси O перпендикулярной плоскости рисунка. Ось вращения стержня совпадает с ребром преграды и проходит через точку контакта стержня с преградой, так что точка контакта лежит выше центра тяжести стержня (рис. 14). Потерями механической энергии при вращении стержня после удара пренебречь.
Другие обозначения:
l₁ – расстояние от верхнего конца стержня до точки контакта;
ω₀ – угловая скорость стержня сразу после удара о ребро преграды;
V_0m – минимальная горизонтальная скорость стержня, а ω_0m – соответственно минимальная угловая скорость стержня, при которой он после удара способен коснуться горизонтальной поверхности преграды;
φ_m – максимальный угол поворота стержня после удара;
ω_К – угловая скорость стержня в момент его удара о горизонтальную поверхность преграды.

Другие исходные данные и искомые величины для каждого варианта задания представлены в таблице №5.
Расчет следует начинать с определения характерной скорости V_0m.
Таблица 5