С3. Грузики с точечными массами m1=0,25 кг и m2=0,5 кг прикреплены к невесомому стержню длиной 1 м. Стержень может вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через точку O. Грузик m2 в нижней точке траектории имеет скорость 2 м/с. Определите силу, с которой стержень действует на грузик m1 в этот момент времени.

На фото не видно положения оси O и расстояний от неё до грузиков. Без этих данных силу однозначно определить нельзя. Если предположить, что O — середина стержня, а грузики закреплены на его концах, то расстояние каждого грузика до оси равно \(r=0.5\) м.

Тогда угловая скорость одинакова для обоих грузиков, а при равных радиусах скорости равны: \(v_1=v_2=2\) м/с. Ускорение грузика m1 направлено к оси и равно \(a_c=\frac{v_1^2}{r}=\frac{4}{0.5}=8\) м/с².

В верхней точке направление к оси — вниз. Принимая \(g=9.8\) м/с², из второго закона Ньютона для грузика m1 получаем, что сила стержня направлена вверх, а её модуль равен \(F=m_1(g-a_c)=0.25(9.8-8)=0.45\) Н.

Ответ при указанном предположении: 0,45 Н вверх. Для ответа без предположений нужно видеть положение точки O и места крепления грузиков.