Длина маятника находится из формулы периода математического маятника. T = 2*пи*корень квадратный (L / g) для первого маятника T1 = 2*пи*корень квадратный (L1 / g) (1) для второго T2 = 2*пи*корень квадратный (L2 / g) (2) С другой стороны Т1 = t / n1 и Т2 = t / n2 подставляя значения периодов маятников в формулы (1) и (2), получаем t / n1 = 2*пи*корень квадратный (L1 / g), выразим время t = 2*пи*n1*корень квадратный (L1 / g) аналогично время второго t = 2*пи*n2*корень квадратный (L2 / g), так как время колебаний одно и тоже, то 2*пи*n1*корень квадратный (L1 / g) = 2*пи*n2*корень квадратный (L2 / g) или n1*корень квадратный (L1 / g) = n2*корень квадратный (L2 / g) n1 / n2 = корень квадратный ( L2 / L1) или L2 / L1 = (n1)^2 / (n2)^2. (3) так число колебаний второго маятника больше, чем первого, то длина второго больше первого, т. е. L2 - L1 = 0,48, отсюда L2 = 0,48 + L1, подставляя это выражение в формулу (3) получим следующее L1 = 0,48*n2^2 / (n1^2 - n2^2) = 0.27м тогда L2 = 0,48 + 0,27 =0,75м
T = 2*пи*корень квадратный (L / g)
для первого маятника T1 = 2*пи*корень квадратный (L1 / g) (1)
для второго T2 = 2*пи*корень квадратный (L2 / g) (2)
С другой стороны Т1 = t / n1 и Т2 = t / n2
подставляя значения периодов маятников в формулы (1) и (2), получаем
t / n1 = 2*пи*корень квадратный (L1 / g), выразим время t = 2*пи*n1*корень квадратный (L1 / g)
аналогично время второго t = 2*пи*n2*корень квадратный (L2 / g), так как время колебаний одно и тоже, то
2*пи*n1*корень квадратный (L1 / g) = 2*пи*n2*корень квадратный (L2 / g) или
n1*корень квадратный (L1 / g) = n2*корень квадратный (L2 / g)
n1 / n2 = корень квадратный ( L2 / L1) или L2 / L1 = (n1)^2 / (n2)^2. (3)
так число колебаний второго маятника больше, чем первого, то длина второго больше первого, т. е.
L2 - L1 = 0,48, отсюда L2 = 0,48 + L1, подставляя это выражение в формулу (3) получим следующее
L1 = 0,48*n2^2 / (n1^2 - n2^2) = 0.27м тогда L2 = 0,48 + 0,27 =0,75м
в 2,56 раза
Объяснение:
Дано:
α = 60°
β = 30°
μ = 0,04
______
Ek₀/Ek - ?
Сделаем чертеж
1)
Находим проекции скоростей на оси.
Ось ОХ:
V₀x = -Vo*cos 60⁰ = - 0,5*V₀
V₀y = -V*cos 30⁰ ≈ - 0,73*V
Изменение скорости:
ΔVx = -0,73*V - (-0,5*V₀) = 0,5*V₀-0,73*V
Ось ОY:
V₀y = -Vo*sin 60⁰ = - 0,73*V₀
V₀y = V*sin 30⁰ ≈ 0,5*V
Изменение скорости:
ΔVy = 0,5*V-(-0,73*V₀) = 0,73*V₀+0,5*V
2)
Запишем закон сохранения импульса:
F*Δt = m*ΔV
Здесь Δt - время удара.
Проецируем на оси:
Учтем, что сила трения
Fтр = μ*N.
μ*N*Δt = m*ΔVx
N*Δt = m*ΔVy
Разделим уравнения одно на другое:
μ = ΔVx/Vy
0,04 = (0,5*V₀-0,73*V) / (0,73*V₀+0,5*V)
Выполнив преобразования, получим:
V₀ ≈ 1,6 V
Поскольку кинетическая энергия прямо пропорциональна квадрату скорости, то
Ek₀/Ek ≈ 1,6² = 2,56 раз