Leonid
Высший разум
(389144)
8 лет назад
Я понял по-другому. Маятник да, математический, но колебания у него ВЫНУЖДЕННЫЕ, а не свободные. Поэтому частота не собственная, а внешней вынуждающей силы. И требуется определить, при какой частоте этой силы скорость будет максимальная.
Если сила тоже изменяется по синусу, а амплитуда колебаний не ограничена (в реальном маятнике она ограничена длиной, но тогда её уже нельзя считать малой, и период колебаний по совсем другой формуле рассчитывается), то максимальная скорость будет при резонансе. Результат хотя и тривиален, но вывод тут, если математически, получается вовсе не тривиальным.
Владислав
Просветленный
(36803)
8 лет назад
Максимальная скорость будет про прохождении положения равновесия :
mv^2/2=kA^2/2, где А-амплитуда, к-коэффициент упругости=mg/l для маятника.
Отсюда v=Asqrt(g/l).
Получили ожидаемый результат: для данного маятника чем больше амплитуда, тем больше скорость.
Загвоздка в том, что при больших отклонениях колебания уже нельзя рассматривать как малые и гармонические: при выводе формулы для периода синус угла отклонения заменяется значением самого угла.
Мортал ГеннЗнаток (309)
8 лет назад
Вы немного не правы. Во-первых, я спрашивал немного про другое. но да ладно. Во-вторых, были данные о макс. угле отклонения от вертикал (A) и длина самой нити. Получаем, что высота, на которую поднимется маятник h= l(1-cosA), так как проекция нити, которая отклонилась, на вертикаль равна l*cosA, а чтобы найти h. нужно отнять от l. А скорость уже найти по З. С. Э, mv2/2=mgh, где v=корень из (2gh)