Математический маятник совершает гармонические колебания. Учитывая, что амплитуда его колебаний остаётся постоянной, определите, как и во сколько раз изменится максимальное значение кинетической энергии
Математический маятник совершает гармонические колебания. Учитывая, что амплитуда его колебаний остаётся постоянной, определите, как и во сколько раз изменится максимальное значение кинетической энергии колеблющегося маятника, если период его колебаний увеличится с Т1= 2,8 с до Т2=9,6 с
$E_{k1}=\frac{mv_1^2}{2}$
$x(t)=A\cos{w_1t}$ $v_1(t)=\frac{dx(t)}{dt}=-Aw_1\sin{w_1t}$
$v_{max1}=Aw_1$ $w_1=\frac{2\pi }{T_1}$
$v_{max1}=\frac{2\pi A}{T_1}$
$E_{kmax1}=\frac{m(2\pi A)^2}{2T_1^2}=\frac{2\pi^2 mA^2}{T_1^2}$
$E_{kmax2}=\frac{2\pi^2 mA^2}{T_2^2}$
$\frac{E_{kmax1}}{E_{kmax2}}=\frac{\frac{2\pi^2 mA^2}{T_1^2}}{\frac{2\pi^2 mA^2}{T_2^2}}=\frac{T_2^2}{T_1^2}$
$\frac{E_{kmax1}}{E_{kmax2}}=\frac{9,6^2}{2,8^2}\approx 11,8$
Ответ: уменьшится в 11,8 раза
$E_{k1}=\frac{mv_1^2}{2}$
$x(t)=A\cos{w_1t}$ $v_1(t)=\frac{dx(t)}{dt}=-Aw_1\sin{w_1t}$
$v_{max1}=Aw_1$ $w_1=\frac{2\pi }{T_1}$
$v_{max1}=\frac{2\pi A}{T_1}$
$E_{kmax1}=\frac{m(2\pi A)^2}{2T_1^2}=\frac{2\pi^2 mA^2}{T_1^2}$
$E_{kmax2}=\frac{2\pi^2 mA^2}{T_2^2}$
$\frac{E_{kmax1}}{E_{kmax2}}=\frac{\frac{2\pi^2 mA^2}{T_1^2}}{\frac{2\pi^2 mA^2}{T_2^2}}=\frac{T_2^2}{T_1^2}$
$\frac{E_{kmax1}}{E_{kmax2}}=\frac{9,6^2}{2,8^2}\approx 11,8$
Ответ: уменьшится в 11,8 раза
Комментарии
Отправить комментарий
Здесь вы можете оставить ваш комментарий.