问题
问答题
一质量为M、长为l的均匀杆AB吸引着一质量为m的质点C,此质点C位于杆AB的中垂线上,且与AB的距离为a.试求:
(Ⅰ) 杆AB与质点C的相互吸引力;
(Ⅱ) 当质点C在杆AB的中垂线上从点C沿y轴移向无穷远处时,克服引力所做的功.
答案
参考答案:(Ⅰ) 假定杆AB与质点C的位置如图所示,根据对称性,引力F是沿y轴负方向的.由于杆AB的线密度为M/l,于是,位于[x,x+dx]上微元的质量即为[*],它与质点C的引力在y轴方向的分力为
[*]
因此,引力的大小为
[*]
其中k为引力常数.
(Ⅱ) 根据上面的计算,当质点C位于坐标y处时,引力的大小为[*],于是
[*]
[*]