1 м ұзындықтағы маятникті тік бағыттан 60° ауытқытты. Төменгі нүктедегі жылдамдықты табыңыз — Физика есептері | PhysLabo
Loading...

Маятниктің төменгі нүктесіндегі жылдамдық

Орташа 10-сынып Механика / Энергия

$l = 1$ м ұзындықтағы математикалық маятник тік бағыттан $\alpha = 60°$ бұрышқа ауытқытылып, босатылған. Төменгі нүктедегі грузик жылдамдығын табыңыз. Ауа кедергісін ескермеңіз; $g = 10$ м/с².

Берілгені
  • $l = 1$ м
  • $\alpha = 60°$
  • $g = 10$ м/с²
  • $v = ?$
Кеңестер
Кеңес 1 / 2
Грузик көтерілетін биіктік: $h = l(1 - \cos\alpha)$.
Кеңес 2 / 2
Энергия сақталады: шеткі нүктедегі потенциалды энергия төменгі нүктеде кинетикалық энергияға айналады.
Шығару жолы

Ауытқы кезінде грузик келесі биіктікке көтеріледі

$$h = l(1 - \cos\alpha) = 1 \cdot (1 - \cos 60°) = 1 \cdot 0{,}5 = 0{,}5 \text{ м}$$

Энергия сақталуы заңы бойынша $mgh = mv^2/2$, осыдан

$$v = \sqrt{2gh} = \sqrt{2 \cdot 10 \cdot 0{,}5} = \sqrt{10} \approx 3{,}16 \text{ м/с}$$

Жауап

$v \approx 3{,}16$ м/с