Маленький шарик, подвешенный на лёгкой нерастяжимой нити, совершает колебания. Когда шарик проходит положение равновесия, с помощью специального зажима, расположенного в точке А, изменяют положение точки подвеса. Как при этом изменяются следующие физические величины: период колебаний шарика, максимальный угол отклонения шарика от положения равновесия, модуль силы натяжения нити в точке О?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличивается;
2) уменьшается;
3) не изменяется.
Цифры в ответе могут повторяться.
| ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ | ИХ ИЗМЕНЕНИЕ | |
| A) Период колебаний шарика Б) Максимальный угол отклонения шарика от положения равновесия B) Модуль силы натяжения нити в точке О | 1) Увеличивается 2) Уменьшается 3) Не изменится |
| A | Б | В |
Период колебаний математического маятника связан с длиной подвеса и ускорением свободного падения соотношением: 
Таким образом, если изменить точку подвеса так, как показано на картинке, период колебаний уменьшится (А — 2).
Выпишем второй закон Ньютона для шарика в точке 
в проекции на вертикальную ось: 
Ускорение 
есть центростремительное ускорение движения по окружности. Как известно, оно связано со скоростью движения и радиусом окружности соотношением: 
При перемещении точки подвеса маятника в точку 
скорость движения шарика в точке не изменится, а вот радиус окружности, по которой двигается шарик, уменьшится. Следовательно, ускорение шарика в точке увеличится. Отсюда сразу видим,что и сила натяжения нити в этой точке увеличится: 
(В — 1).
При колебания выполняется закон сохранения полной механической энергии. При перемещении точки подвеса в точку 
энергия так же не изменяется. Поэтому максимальная высота подъема шарика над положением равновесия в результате такого изменения останется той же. Но так как длина подвеса уменьшилась, легко заметить, что максимальный угол отклонения теперь будет больше (Б — 1).
Ответ: 211.
почему вы воспользовались центростремительным ускорением при решении Б, ведь ускорение при колебаниях постоянно меняется
И почему амплитуда увеличится (В)? Амплитуда это же вроде максимальное отклонение от равновесия
Добрый день!
Маятник двигается по вертикально ориентированной окружности. Ускорение маятника складывается из касательного и центростремительного. В точке О касательное ускорение обращается в ноль, а центростремительное остается. В решении рассматривается проекция второго закона Ньютона на вертикальную ось. То есть в данном случае на эту ось проектируется именно центростремительное ускорение.
В условии спрашивается об изменении максимального угла отклонения, поэтому он и обсуждается.
Здравствуйте! я вот хотел уточнить по поводу скорости! у нас есть формула : скорость = 2пr/T
тогда если r=l? а T уменьшится в корень из l , то скорость уменьшится тоже в корень из l.
тогда a( ускорение) не изменится! тогда и сила натяжения не изменится!
Вот так вот!Скажите я прав или нет!? заранее спасибо!)
Добрый день!
Ваша формула для равномерного движения по окружности, а не для колебаний маятника