отличник714
22.02.2021 07:36

Маятник массой 200г имеет длину 2м. отклонили от положения равновесия на 6см. найдите энергию системы с дано и решением

Нажмите на рекламу ниже и сразу увидите ответ
Популярные вопросы:
Ответ:
aidos0278gmailcom
03.10.2020 00:07
m = 0.2 кг – масса маятника
l = 2 м – длина подвеса маятника
\Delta x = 0..06 м – отклонение маятника от положения равновесия

При отклонении маятника от положения равновесия на \Delta x его удаление до горизонтальной плоскости подвеса сократится и составит l \cos { \phi }, стало быть, будучи выведенным из равновесия маятник имеет избыточную потенциальную энергию mgh, где h – высота его подъёма от уровня равновесия.

h = l - l \cos { \phi } = l ( 1 - \cos { \phi } ) ;

Ясно, что \sin { \phi } = \frac{ \Delta x }{l} ;

Значит \cos{ \phi } = \sqrt{ 1 - \sin^2{ \phi } } = \sqrt{ 1 - (\frac{ \Delta x }{l})^2 } ;

Или переходя к малым углам: \cos{ \phi } = 1 - \frac{1}{2} (\frac{ \Delta x }{l})^2 } ;

Откуда: h = l ( 1 - \cos { \phi } ) = \frac{l}{2} (\frac{ \Delta x }{l})^2 = \frac{ ( \Delta x )^2 }{ 2 l } ;

В итоге, энергия системы, это потенциальная энергия, т.е. mgh

E = mgh = \frac{ m g }{ 2 l } ( \Delta x )^2 ;

Вот и всё. Остался только арифметический расчёт.

ответ получается в милли-джоулях и составляет такое число, что при возведении его в 4-ую степень оно становится почти равным десяти.
0,0(0 оценок)
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota Оформи подписку
logo
Начни делиться знаниями
Вход Регистрация
Что ты хочешь узнать?
Спроси ai-бота