Question

Маятник состоит из шарика массой 100 гр, подвешенного на нитке l=50 см. Определить T(период) и Eполн(полную энергию)., которой он обладает, если наибольший угол его отклонения от положения равновесия равен 15 градусов.

Answer 1

твет: T/8; T3/8; 5T/8; 7T/8Sonyakurilova 20.07.2014 t = T * (1/8+k/4) 

Answer 2

Для определения периода и полной энергии маятника необходимо учитывать его массу, длину нити и амплитуду колебаний.

Определение периода маятника

Период (T) маятника - это время, за которое маятник совершает одно полное колебание, то есть проходит через положение равновесия и возвращается в него. Для определения периода маятника можно использовать следующую формулу:

T = 2π√(l/g)

где: - T - период маятника, - π - математическая константа, равная примерно 3.14159, - l - длина нити маятника, - g - ускорение свободного падения, примерно равное 9.8 м/с² на поверхности Земли.

Подставляя известные значения в формулу, получаем:

T = 2π√(0.5/9.8) ≈ 2π√(0.051) ≈ 2π * 0.226 ≈ 1.42 секунды

Таким образом, период маятника составляет примерно 1.42 секунды.

Определение полной энергии маятника

Полная энергия (Eполн) маятника включает в себя его кинетическую энергию (Eк) и потенциальную энергию (Eпот). В положении равновесия потенциальная энергия маятника равна нулю, поэтому полная энергия маятника будет равна его кинетической энергии.

Кинетическая энергия маятника (Eк) определяется формулой:

Eк = (1/2)mv²

где: - Eк - кинетическая энергия маятника, - m - масса маятника, - v - скорость маятника.

Для определения скорости маятника нужно знать его амплитуду (наибольший угол отклонения от положения равновесия). В данном случае, амплитуда маятника равна 15 градусам.

Определение скорости маятника

Скорость маятника (v) в момент отклонения от положения равновесия можно определить, используя закон сохранения энергии. При отклонении маятника от положения равновесия, его потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию и наоборот.

В точке максимального отклонения маятника (в данном случае, при 15 градусах), его кинетическая энергия будет равна нулю, а потенциальная энергия будет максимальной.

Таким образом, потенциальная энергия (Eпот) маятника в точке максимального отклонения будет равна его полной энергии (Eполн):

Eпот = Eполн = mgh

где: - Eпот - потенциальная энергия маятника, - Eполн - полная энергия маятника, - m - масса маятника, - g - ускорение свободного падения, - h - высота, на которую поднялся маятник от положения равновесия.

В данном случае, высота (h) равна длине нити (l), а ускорение свободного падения (g) примерно равно 9.8 м/с².

Определение полной энергии маятника

Подставляя известные значения в формулу, получаем:

Eполн = mgh = 0.1 * 9.8 * 0.5 = 0.49 Дж

Таким образом, полная энергия маятника составляет примерно 0.49 Дж (джоулей).

Итак, период маятника составляет примерно 1.42 секунды, а его полная энергия равна примерно 0.49 Дж.