Маятник длиной 1 м отклонили на 60° от вертикали. Найти скорость в нижней точке — Задачи по физике | PhysLabo
Loading...

Скорость маятника в нижней точке

Средняя 10 класс Механика / Энергия

Математический маятник длиной $l = 1$ м отклонили от вертикали на угол $\alpha = 60°$ и отпустили. Найдите скорость грузика в нижней точке. Сопротивление воздуха не учитывайте, $g = 10$ м/с².

Дано
  • $l = 1$ м
  • $\alpha = 60°$
  • $g = 10$ м/с²
  • $v = ?$
Подсказки
Подсказка 1 / 2
Высота подъёма грузика: $h = l(1 - \cos\alpha)$.
Подсказка 2 / 2
Энергия сохраняется: потенциальная в крайней точке переходит в кинетическую в нижней.
Решение

При отклонении грузик поднимается на высоту

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

По закону сохранения энергии $mgh = mv^2/2$, откуда

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

Ответ

$v \approx 3{,}16$ м/с