Похожие вопросы
2025-08-31 03:29:39
Какое время движения первого шарика до точки равновесия по сравнению с временем движения второго шарика, если первый шарик, подвешенный на нити длиной 1 м, отклонили от положения равновесия на малый угол и отпустили, а второй шарик падает свободно без начальной скорости из точки подвеса нити и оба шарика начали движение одновременно? (g = 10 м/с²)
Физика 11 класс Колебания и волны время движения шариков шарик на нити свободное падение угол отклонения равновесие физика 11 класс законы движения ускорение свободного падения
2025-08-31 03:29:50
Для решения этой задачи давайте рассмотрим движение обоих шариков и сравним их времена движения до точки равновесия.
Первый шарик:- Первый шарик подвешен на нити длиной 1 м и отклонен от положения равновесия на малый угол. Это означает, что он будет совершать колебания в виде простого гармонического движения.
- Для малых углов отклонения период колебания можно приблизительно рассчитать по формуле: T = 2π * √(L/g), где L - длина нити (1 м), g - ускорение свободного падения (10 м/с²).
- Подставим значения: T = 2π * √(1/10) = 2π * 0.316 = 1.98 с.
- Период колебания T - это время, за которое шарик совершает полный цикл колебаний, но нам нужно время до точки равновесия, которое составляет T/4. То есть: T/4 = 1.98/4 ≈ 0.495 с.
- Второй шарик падает свободно из состояния покоя. Мы можем использовать формулу для свободного падения: h = (1/2) * g * t², где h - высота (1 м), g - ускорение (10 м/с²), t - время.
- Подставим значения и решим уравнение: 1 = (1/2) * 10 * t².
- Упростим уравнение: 1 = 5t², отсюда получаем: t² = 1/5, следовательно, t = √(1/5) = 0.447 с.
Теперь сравним времена движения обоих шариков:
- Первый шарик: 0.495 с
- Второй шарик: 0.447 с
Таким образом, время движения первого шарика до точки равновесия больше, чем время движения второго шарика. Первый шарик движется до точки равновесия дольше на примерно 0.048 с.