Задачи › Динамика движения по окружности, конический маятник

Период конического маятника

  1. Период конического маятника

    ЕГЭ 2017, 11 кл.
    2/10

    Небольшой 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.

    Рисунок

    Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) с

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Запишите второй закон Ньютона для груза по горизонтали и по вертикали.

    Ответ

    0,83 с.

    Решение

    На 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: \[\tau = 2\pi\sqrt{\frac{l\cos\alpha}{g}} \approx 0{,}83 \text{ с}.\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи