乐场内有一种叫“空中飞椅”的游乐项目,如图所示,在半径为
r=4 m的水平转盘的边缘固定着数条长为
l=10 m的钢绳,钢绳的另一端连接着座椅(图中只画出2个),转盘在电动机带动下可绕穿过其中心的竖直轴转动。设在每个座椅内坐着质量相同的人,可将人和座椅看成是一个质点,人和座椅的质量为
m=60 kg,重力加速度
g=10 m/s
2,不计钢绳的重力及空气的阻力。当转盘以某一角速度
ω匀速转动时,座椅从静止开始随着转盘的转动而升高,经过一段时间后达到稳定状态,此时钢绳与转轴在同一竖直平面内,与竖直方向的夹角为
θ=37°。求此时转盘匀速转动时的角速度及绳子的拉力。
