Question

Маятник представляет собой тяжёлый подвешенный на невесомой нити длиной L=1,6.Маятник был отколонен от вертикали на угол a=60градусов и затем опущен.Какую наибольшую скорость преобритет шарик при колебаниях?

Answer 1

Пусть m - масса шарика. Если пренебречь трением, то амплитуда колебаний остаётся постоянной и потенциальная энергия шарика в верхних положениях Е1 равна кинетической энергии в нижнем положении E2. Но E1=m*g*h, где высота подъёма шарика h определяется из выражения (L-h)/L=cos(α). Отсюда h=L*(1-cos(α))=1,6*(1-cos60°)=1,6*(1-1/2)=1,6*0,5=0,8 м. А Е2=m*v²/2, где v -  искомая наибольшая скорость. Из равенства E1=E2 следует уравнение m*g*h=m*v²/2, или - по сокращении на m - равенство g*h=v²/2. Отсюда v=√(2*g*h). Полагая g≈10 м/с², находим v≈√(2*10*0,8)=√16=4 м/с. Ответ: ≈4 м/с.