Изменится ли период колебания математического маятника обтекаемой формы при опускании его в воду? (Трением в воде пренебречь.)
Физика11 классКолебания и волныпериод колебанияматематический маятникобтекаемая формаопускание в водутрение в водефизика 11 классколебаниявлияние воды на маятникмеханиказаконы колебаний
Да, период колебания математического маятника обтекаемой формы изменится при опускании его в воду.
Чтобы понять, как именно изменится период колебаний, давайте рассмотрим формулу для периода T математического маятника:
T = 2 * π * √(L / g_eff),
где:
Когда мы помещаем маятник в воду, на него начинает действовать архимедова сила, которая равна весу вытесненной воды. Эта сила уменьшает видимый вес маятника, и, следовательно, изменяется эффективное ускорение свободного падения. В этом случае:
g_eff = g - (ρ * V * g) / m,
где:
Таким образом, при опускании маятника в воду, его эффективное ускорение свободного падения g_eff уменьшается. Это приводит к увеличению значения подкоренного выражения в формуле для периода колебаний, так как длина L остается постоянной. В результате, период колебаний T увеличивается.
В заключение, можно сказать, что период колебаний математического маятника обтекаемой формы при опускании в воду увеличится из-за действия архимедовой силы, которая снижает его эффективное ускорение. Это важный момент, который стоит учитывать при изучении динамики колебательных систем в различных средах.