Первый нитяной маятник совершил за некоторое время 10 колебаний, а второй за то же время — 15 колебаний. Длины этих маятников отличаются на 50 см. а) Длина нити какого маятника меньше? Обоснуйте свой ответ. б) Во сколько раз длина нити одного маятника больше, чем длина нити другого? в) Чему равны длины нитей маятников?
от

1 Ответ

Дано: n₁ = 10, n₂ = 15, L₁ - L₂ = 50.

а) Пусть T₁ и T₂ - периоды колебаний для первого и второго маятников соответственно. Так как количество колебаний обратно пропорционально квадрату периода, то (n₁ / n₂) = (T₂ / T₁)².

Отсюда получаем: (10 / 15) = ((2π√(L₂ / 9.8)) / (2π√(L₁ / 9.8)))².

Упрощая, получаем: 2 / 3 = (√(L₂) / √(L₁))².

Отсюда: √(2 / 3) = √(L₂) / √(L₁) и √(L₂) / √(L₁) = √(2 / 3).

Возводим обе части уравнения в квадрат и получаем: L₂ / L₁ = 2 / 3.

Значит, длина нити второго маятника на 1 / 3 меньше длины нити первого маятника.

б) Длина нити одного маятника больше в 3 / 2 раза, чем длина нити другого.

в) Пусть L₁ = x см - длина нити первого маятника. Тогда L₂ = x - 50 см - длина нити второго маятника.

Из уравнения (L₂ / L₁) = 2 / 3 получаем (x - 50) / x = 2 / 3.

Решая это уравнение, находим x = 150 см и L₁ = 150 см, L₂ = 100 см.

Ответ: L₁ = 150 см, L₂ = 100 см.
от