Помогите пожалуйста.

0 голосов
17 просмотров

Помогите пожалуйста.


image

Физика (267 баллов) | 17 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ

Пусть маятник вращается с круговой частотой ω. Тогда его линейная скорость ωR, и, соответственно, центростремительное ускорение aц = v² / R = ω² R. С точки зрения неподвижной системы отсчёта на тело действует "сила" maц, направленная по радиусу окружности.

Запишем второй закон Ньютона в проекции на ось Ox, перпендикулярную нити. Проекция силы натяжения T равна нулю, а проекции силы тяжести и центростремительной силы дают уравнение
m\omega^2R\cos\alpha=mg\sin\alpha

Отсюда можно выразить круговую частоту:
\omega^2=\dfrac{g\sin\alpha}{R\cos\alpha}=\dfrac gR\cdot\mathop{\mathrm{tg}}\alpha=\dfrac gR\cdot\dfrac{R}{\sqrt{L^2-R^2}}=\dfrac g{\sqrt{L^2-R^2}}\\
\omega=\sqrt{\dfrac g{\sqrt{L^2-R^2}}}

и период
T=\dfrac{2\pi}{\omega}=2\pi\sqrt{\dfrac{\sqrt{L^2-R^2}}g}

Формула для периода получается из обычной формулы периода математического маятника при малых углах
T=2\pi\sqrt{\dfrac Lg}

путем замены L на h=\sqrt{L^2-R^2}


image
(148k баллов)