Колебания шариков на стержне и цилиндре
7/10Два маленьких шарика массами \(m_1\) и \(m_2\) закреплены на концах тонкого жесткого очень легкого стержня длиной \(L\). Этот стержень покоится на поверхности шероховатого горизонтального неподвижно закрепленного цилиндра радиусом \(R\). В положении равновесия стержень горизонтален и перпендикулярен оси цилиндра (на рисунке показан вид со стороны торца цилиндра). Стержень поворачивают на малый угол таким образом, что он движется относительно цилиндра без проскальзывания, и отпускают. После этого начинаются колебания, в процессе которых стержень катается по поверхности цилиндра также без проскальзывания, а шарики движутся в плоскости рисунка. Чему равен период этих колебаний? Сопротивлением воздуха можно пренебречь.

▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаНайдите положение центра масс шариков и то, как меняется его высота при отклонении на малый угол; для малых колебаний кинетическая энергия не зависит от угла, а потенциальная квадратична по нему.
Ответ\(T = \dfrac{2\pi}{\Omega} = \dfrac{2\pi L}{m_1 + m_2}\sqrt{\dfrac{m_1 m_2}{g R}}\).
Похожие задачи
- Шар на натянутой струне Савченко, №3.1.1
- Груз на пружине Савченко, №3.1.2
- Жёсткость из амплитуды и скорости Савченко, №3.1.3
- Лампочка «вспыхивает» в крайних точках Савченко, №3.1.4
- Математический маятник Савченко, №3.1.5
- Максимальная скорость маятника Савченко, №3.1.6