Лучшие помощники
- Megamozg 2205 б
- Matalya1 1800 б
- DevAdmin 1720 б
- arkasha_bortnikov 900 б
- Dwayne_Johnson 870 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
синус предельного угла полного внутреннего отражения на границе стекло воздух равен 8/13. абсолютный показатель преломления стекла приблизительно раве...
Начертите график плавления меди. По вертикали отложите температуру (1 клетка — 40 °С), а по горизонтали — время (1 клетка — 10 мин). Начальная темпера...
Какую индуктивность надо включить в колебательный контур, чтобы при электроемкости 2 мкФ получить колебания с периодом I0^-3 с? (Ответ выразите в мил...
Илья с папой ехали на машине по горизонтальной дороге. Во время остановки на светофоре Илье стало интересно: какое давление оказывает машина на дорогу...
С идеальным газом происходит изобарный процесс, в котором для увеличения объема газа на 150 дм3 его температуру увеличивают в 2 раза. Масса газа посто...