Podrías analizar el problema así:
La varilla esta sometida a esfuerzo de compresión al lanzarse con el angulo( theta o) .. porque se halla levantada sobre su intentar de equilibrio estable.
Al soltarla comienza a caer y siendo movimiento circular te aparecen las componentes de aceleración normal y aceleración tangencial. Estas componentes dependen de la masa en juego y de la distancia al centro de suspensión ( r).
Si en algún momento la barra cambia de compresión a tracción seria cuando se anula la componente según la dirección X ( VARILLA). Ahora tendrías que construir el DCL para la masa que cae para un angulo determinado( theta).
Para interptretar el DCL considera la descomposicion de las aceleraciones actuantes ( normal y tangencial) durante el movimiento circular variado. La condición seria que:
an sen theta = at cos theta……………….
Si dejas oscilar la masa libremente se establece un movimiento oscilatorio con w2=(3/4) g/r
Aceleracion normal = w2 r = ¾ g
Aceleracion tangencial = (3/2 g) sen( theta)
Planteas la igualdad de mas arriba y tenes:
¾ g sen( theta) = = 3/2 g sen( theta) cos (theta)……………..cos (theta) = .1/2 ………theta= 60°.