Здравствуйте, dar777!
Дано: l=0,8 м -- длина математического маятника; [$629$]
0=10[$186$]=[$960$]/18 рад -- начальный угол отклонения маятника; (v
0)
1=0 -- начальная окружная скорость маятника в первом случае; (v
0)
2=0,5 м/с -- начальная окружная скорость маятника во втором случае.
Определить: ([$629$]
max)
2/([$629$]
max)
1 -- отношение максимальных углов отклонения маятника во втором и в первом случаях.
Решение
Если предположить, что колебания математического маятника являются гармоническими, то, согласно [1, с. 131], максимальный угол отклонения маятника, равный амплитудному значению угла отклонения, составляет
[$629$]max=[$8730$]([$629$]02+([$629$]'0/[$969$]0)2),
где [$629$]'
0 -- угловая скорость маятника в начальный момент времени; [$969$]
0=[$8730$](g/l) -- циклическая частота собственных колебаний маятника. Значит, согласно [1, с. 20], в первом случае угловая скорость маятника в начальный момент времени составляет ([$629$]'
0)
1=(v
0)
1/l=0, а во втором случае -- ([$629$]'
0)
2=(v
0)
2/l=0,5/0,8=0,625 (рад/с); в первом случае, в силу закона сохранения механической энергии [1, с. 72], ([$629$]
max)
1=([$629$]
0)
1=10[$186$], а во втором случае -- ([$629$]
max)
2=[$8730$](([$960$]/18)
2+(0,625/([$8730$](9,81/0,8)))
2)[$8776$]0,182 (рад). Тогда
([$629$]max)2/([$629$]max)1=0,182/([$960$]/18)[$8776$]1,04.
Ответ: в 1,04 раза.
Литература
1. Яворский Б. М., Детлаф А. А. Справочник по физике для инженеров и студентов вузов. -- М.: ООО "Издательство Оникс", 2007. -- 1056 с.
Об авторе:
Facta loquuntur.