Период конического маятника
2/10Небольшой груз, прикреплённый к нити длиной \(l = 20\) см, вращается вокруг вертикальной оси так, что нить отклоняется от вертикали на угол \(\alpha = 30°\). Определите период \(\tau\) вращения груза.

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) с
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаЗапишите второй закон Ньютона для груза по горизонтали и по вертикали.
Ответ0,83 с.
РешениеНа груз действуют сила натяжения нити \(\vec T\) и сила тяжести \(m\vec g\). В инерциальной системе отсчёта, связанной с Землёй, по второму закону Ньютона: \[ma_x = T\sin\alpha, \qquad 0 = T\cos\alpha - mg.\] Здесь \(a_x = \omega^2 l\sin\alpha\) — центростремительное ускорение, где \(\omega = \dfrac{2\pi}{\tau}\) — угловая скорость груза. Решая полученную систему, получим: \[\tau = 2\pi\sqrt{\frac{l\cos\alpha}{g}} \approx 0{,}83 \text{ с}.\]
Похожие задачи
- Минимальный радиус поворота (A8) ЕГЭ 2008, 11 кл.
- Центростремительное ускорение (A2) ЕГЭ 2010, 11 кл.
- Мотоциклист на горбатом мосту Курчатов 2012/13, 9 кл.
- Автомобиль на мосту ЕГЭ 2016, 11 кл.
- Шарик на нити по окружности ЕГЭ 2018, 11 кл.
- Скорость на повороте (A8) ЕГЭ 2008, 11 кл.