Лучшие помощники
- Megamozg 2170 б
- Matalya1 1800 б
- DevAdmin 1685 б
- arkasha_bortnikov 775 б
- Dwayne_Johnson 755 б
Физический маятник представляет собой однородный тонкий диск радиусом R = 10 см = 0.1 м, массой m, который совершает колебания в вертикальной плоскости вокруг горизонтальной оси, проходящей на расстоянии x от центра диска. Максимальная скорость центра диска в процессе колебаний – Vmax, максимальная кинетическая энергия – Wmax, период колебаний маятника – Т = 0.8 с. Трением в оси и сопротивлением воздуха пренебречь. Найти x.
Правильный ответ: x = 4.2 см = 0.042 м
1
ответ
Для решения этой задачи воспользуемся законами сохранения энергии и движения.
Максимальная кинетическая энергия маятника равна максимальной потенциальной энергии, то есть Wmax = mgh, где h - максимальная высота подъема центра диска.
Максимальная кинетическая энергия равна половине произведения массы на квадрат максимальной скорости: Wmax = 0.5 * m * Vmax^2.
Максимальная потенциальная энергия равна работе, совершенной против силы тяжести на максимальной высоте: mgh = m * g * h.
Так как период колебаний маятника равен 0.8 секунды, то можно найти частоту колебаний: f = 1 / T.
Поскольку маятник совершает колебания в вертикальной плоскости, то на максимальной высоте кинетическая энергия равна нулю, а потенциальная энергия равна полной механической энергии: mgh = Wmax.
Также известно, что максимальная скорость достигается в нижней точке колебаний, поэтому кинетическая энергия в этой точке равна максимальной: 0.5 * m * Vmax^2 = Wmax.
С учетом этих уравнений можно составить систему уравнений и решить ее для нахождения x.
Максимальная кинетическая энергия маятника равна максимальной потенциальной энергии, то есть Wmax = mgh, где h - максимальная высота подъема центра диска.
Максимальная кинетическая энергия равна половине произведения массы на квадрат максимальной скорости: Wmax = 0.5 * m * Vmax^2.
Максимальная потенциальная энергия равна работе, совершенной против силы тяжести на максимальной высоте: mgh = m * g * h.
Так как период колебаний маятника равен 0.8 секунды, то можно найти частоту колебаний: f = 1 / T.
Поскольку маятник совершает колебания в вертикальной плоскости, то на максимальной высоте кинетическая энергия равна нулю, а потенциальная энергия равна полной механической энергии: mgh = Wmax.
Также известно, что максимальная скорость достигается в нижней точке колебаний, поэтому кинетическая энергия в этой точке равна максимальной: 0.5 * m * Vmax^2 = Wmax.
С учетом этих уравнений можно составить систему уравнений и решить ее для нахождения x.
1
·
Хороший ответ
6 мая 2024 16:39
Остались вопросы?
Еще вопросы по категории Физика
Мяч брошен с поверхности Земли под углом 45 градусов к горизонту со скоростью 20 м/с. Определите наибольшую высоту подъёма, дальность полёта, скорость...
Верно ли утверждение: если на тело действует сила, то оно приобретает скорость? обосновать ответ...
Что такое СИ и почему ее ввели? В чем измерять комнату по системе СИ?...
С помощью блоков равномерно поднимают груз, масса которого 3 кг, на высоту 0,5 м, действуя силой 40 Н. Вычисли КПД установки. (принять g≈10Н/кг)...
Раздел: однофазный переменный ток. Тема: неразветвлённые цепи переменного тока. Дано: C1-4мкФ C2-6мкФ C3-12мкФ c1,c2,c3-паралл. f...
Все предметы