Динамика твёрдого тела. Гармонические колебания Математический маятник имеет период свободных колебаний 2 c. Маятник отклонили от положения равновесия на 15 см и придали ему начальную скорость 53 см/с в сторону к равновесной точке. Найдите амплитуду свободных колебаний маятника после такого толчка. Ответ дайте в см с точностью до трёх значащих цифр. вот решаю сижу, и не могу понять откуда взялось там А в решении?
Для решения данной задачи нам необходимо использовать законы сохранения энергии. При отклонении маятника от положения равновесия будет действовать потенциальная энергия, кинетическая энергия и полная механическая энергия.
Из условия задачи известно, что потенциальная энергия в крайней точке отклонения равна кинетической энергии в положении равновесия. Также известно, что амплитуда равна 0.15 м (15 см), а начальная скорость 0.53 м/c (53 см/c).
Используя эти данные, можно найти амплитуду колебаний маятника после такого толчка.
По формуле закона сохранения энергии:
E_пот = E_кин
mgh = (1/2)mv^2
где m - масса маятника, g - ускорение свободного падения, h - высота отклонения, v - скорость в положении равновесия.
Для решения данной задачи нам необходимо использовать законы сохранения энергии. При отклонении маятника от положения равновесия будет действовать потенциальная энергия, кинетическая энергия и полная механическая энергия.
Из условия задачи известно, что потенциальная энергия в крайней точке отклонения равна кинетической энергии в положении равновесия. Также известно, что амплитуда равна 0.15 м (15 см), а начальная скорость 0.53 м/c (53 см/c).
Используя эти данные, можно найти амплитуду колебаний маятника после такого толчка.
По формуле закона сохранения энергии:
E_пот = E_кин
mgh = (1/2)mv^2
где m - масса маятника, g - ускорение свободного падения, h - высота отклонения, v - скорость в положении равновесия.
Находим скорость маятника в положении равновесия:
0 = (1/2)m*v^2 - mgh
(1/2)m*v^2 = mgh
v^2 = 2gh
v = sqrt(2gh)
Подставляем известные значения:
v = sqrt(2 9.81 0.15) ≈ 1.77 м/c
Теперь найдем амплитуду колебаний:
A = v^2 / 2g = (1.77)^2 / (2 * 9.81) ≈ 0.16 м
Ответ: 16 см.