子弹打击悬挂细杆过程中受力分析

      质量为M2,长为 l 的细杆,可绕过上端的水平轴O,在竖直平面内转动,起始状态静止不动。今有质量为M1的子弹垂直杆的方向射入。

     请读者分析一下:以M1M2为系统,打击过程中,为什么动量不守恒?而对O轴的角动量是守恒的?

打击过程中:M1M2 系统所受外力除了重力之外,还有轴对杆的约束反力。约束反力有一个竖直分量N2,一个水平分量N1只研究水平分量N1,它的大小随M1M2作用点的不同而变化,打击点距轴的距离不同,作用力N1的大小和方向相对变化如图所示。

由于打击过程中,M1M2 系统,水平与竖直方向所受合外力都不为0,∴动量是不守恒的。

但外力(重力和轴对杆的作用力) O 轴的力矩都为0

M1M2系统对O轴的角动量是守恒的。