Федор 26 ноября 2019 в 06:23

Физический маятник представляет собой однородный диск радиусом R  20 см . Маят-

ник совершает гармонические колебания около горизонтальной оси, проходящей на расстоянии l от центра диска ( l 0, 6R ). Определить: 1) приведенную длину маятника L; 2) период колебаний

маятника T. Как изменится период колебаний, если масса диска увеличится в 2 раза?

Согласно теореме Штейнера, момент инерции тела относительно произвольно проходящей оси J=J0+m*d², где m - масса диска, J0=m*R²/2 - момент инерции диска относительно проходящей через его центр оси, d - расстояние между этими осями.

Период колебания диска T=2*π*√(J/(m*g*L)=2*π*√((R²/2+d²)/(g*L)), где  L - расстояние от оси до центра тяжести диска (так как диск однородный, то его центр тяжести совпадает с геометрическим центром).

Приведенная длина - это длина такого математического маятника, период колебаний которого равен периоду колебаний данного физического маятника. Период колебаний математического маятника T1=2*π*√(L1/g) Из равенства T=T1 находим J/(m*g*L)=L1/g, откуда L1=J/(m*L)=(R²/2+d²)/L.

Из формулы для периода колебаний диска следует, что он не зависит от массы диска. Поэтому при увеличении мвссы диска период его колебаний не изменится.
Физические задачи
Для комментирования необходимо зарегистрироваться на сайте