Математический маятник отклонили на небольшой угол и отпустили без начальной скорости. Через какое время кинетическая энергия маятника станет максимальной?

• T/8
• T
• T/2
• T/4

Другие предметы Колледж Математический маятник математический маятник кинетическая энергия время угол отклонения начальная скорость физика колледж Новый

Чтобы ответить на вопрос о том, через какое время кинетическая энергия математического маятника станет максимальной, давайте рассмотрим движение маятника и его энергию. Математический маятник – это тело, которое свободно колеблется вокруг своей опорной точки.

Когда маятник отклоняется на небольшой угол и отпускается, он начинает движение под действием силы тяжести. На начальном этапе, когда маятник находится в самом высоком положении, его потенциальная энергия максимальна, а кинетическая энергия равна нулю, так как начальная скорость равна нулю.

Далее, когда маятник начинает опускаться, потенциальная энергия уменьшается, а кинетическая энергия начинает увеличиваться. Кинетическая энергия будет максимальной в тот момент, когда маятник достигнет своего нижнего положения, то есть в самой низкой точке траектории.

Теперь давайте разберемся, сколько времени потребуется для того, чтобы маятник дошел до нижней точки:

• Период колебаний математического маятника (T) – это время, за которое он совершает полный цикл (от одного максимума до другого максимума).
• За одно полное колебание маятник проходит два максимума и одно минимальное положение.
• Таким образом, время, за которое маятник достигает нижней точки (где кинетическая энергия максимальна), составляет 1/4 от полного периода T.

Итак, кинетическая энергия математического маятника станет максимальной через время T/4 после того, как он был отпущен.

Ответ: T/4