Найти период колебаний колеса массой m и радиусом r, находящегося в ямке

215

273

Посмотреть ответы 2

Ответы на вопрос:

Rustam20022017

Физика

4,5(80 оценок)

Нарисуйте картинку. угол между центром кольца и вертикалью назовем . угол, на который повернулось колесо (само) относительно состояния в положении равновесия, обозначим . радиус кольца - , радиус ямы - . в три вида энергии: кинетическая поступательного движения, кинетическая вращательного и потенциальная. посчитаем каждую из них глядя на картинку. кин. эн. поступ. движения: вращательного: (здесь использована кинематическая связь между углами ) и потенциальная: (последнее равенство, на самом деле, приближенное. здесь использована малость угла , а именно, первые два члена разложения косинуса в ряд тейлора: ). полная энергия в процессе движения, конечно, сохраняется. так и запишем. вообще, по школьному алгоритму нужно сейчас это уравнение продифференцировать по времени, но можно этого и не делать, а вместо этого сказать такие слова: уравнение вида является тем, что в теоретической механике называется первым интегралом уравнения гармонического осциллятора . омеги, стоящие перед вторыми членами в этих уравнениях в силу некоторых, скорее даже, причин, . ну и все тогда, пишем квадрат круговой частоты, внимательно глядя на закон сохранения энергии. обратите внимание, что ответ не зависит от массы кольца! p.s. можно похулиганить немножко, предположив, что , то есть, что радиус ямы намного больше радиуса кольца. тогда выражение для периода вырождается в соответствии с предположением (по рабоче-крестьянски, мы тут пренебрегаем квадратом радиуса кольца), в более красивый ответ: обратите внимание, что в этом приближении ответ не зависит даже от радиуса кольца, но зависит, конечно, от радиуса ямы (который в условии напрасно не дан). последнее легко видеть, положив радиус ямы равным бесконечности. тогда у нас превращается в катание колеса по плоскости. в этом случае никаких колебаний нет, а формально, их период равен бесконечности. теперь ясно, что ответ обязательно должен зависеть от радиуса ямы.

Znatokkekgg

Физика

4,5(98 оценок)

Электрическое поле, которое состоит из источника постоянной эдс и катушки замкнули. на что расходуется энергия источника до и после установления в цепи постоянной силы тока ? в момент замыкания цепи энергия источника тратится на создание магнитного поля катушки, которое препятствует возрастанию силы тока.когда ток установился, то энергия тратится на нагревание проводника (катушки)

Реши свою проблему, спроси otvet5GPT

Быстро
Мгновенный ответ на твой вопрос
Точно
Бот обладает знаниями во всех сферах
Бесплатно
Задай вопрос и получи ответ бесплатно

Задай свой вопрос

Популярно: Физика

Есть вопросы?

Как otvet5GPT работает?

otvet5GPT использует большую языковую модель вместе с базой данных GPT для обеспечения высококачественных образовательных результатов. otvet5GPT действует как доступный академический ресурс вне класса.
Сколько это стоит?

Проект находиться на стадии тестирования и все услуги бесплатны.
Могу ли я использовать otvet5GPT в школе?

Конечно! Нейросеть может помочь вам делать конспекты лекций, придумывать идеи в классе и многое другое!
В чем отличия от ChatGPT?

otvet5GPT черпает академические источники из собственной базы данных и предназначен специально для студентов. otvet5GPT также адаптируется к вашему стилю письма, предоставляя ряд образовательных инструментов, предназначенных для улучшения обучения.