Математический маятник длиной l совершает свободные гармонические колебания вдоль вертикальной стены. Под точкой подвеса маятника на расстоянии 0,36l от нее в стену вбит гвоздь, ограничивающий движение нити маятника. Определите период колебаний такого маятника.
от

1 Ответ

Дано:

l – длина маятника.  
d = 0,36l – расстояние от точки подвеса до гвоздя в стене, ограничивающего движение нити.  

Найти:

Период колебаний математического маятника.

Решение:

1. Для определения периода колебаний необходимо вычислить новую длину эффективного маятника. Длина эффективного маятника (l_eff) будет равна разности между полной длиной маятника и расстоянием до гвоздя:

l_eff = l - d  
l_eff = l - 0,36l  
l_eff = l(1 - 0,36)  
l_eff = l * 0,64.

2. Период колебаний математического маятника определяется по формуле:

T = 2 * π * sqrt(l_eff / g),

где g = 9,81 м/с² — ускорение свободного падения.

3. Подставим значение l_eff в формулу для T:

T = 2 * π * sqrt((l * 0,64) / 9,81).

4. Упростим выражение:

T ≈ 2 * π * sqrt(0,64l / 9,81).

Таким образом, период колебаний маятника зависит от его длины l.

Ответ:

Период колебаний такого маятника равен 2 * π * sqrt(0,64l / 9,81).
от