Маятник Максвелла представляет собой диск, неподвижно закрепленный на тонком стержне. На концах стержня симметрично относительно диска закреплены нити, с которых маятник подвешен к штативу. При вращении маятника нити могут наматываться на стержень или сматываться с него, обеспечивая тем самым перемещение маятника вверх - вниз. Если, намотав нити на ось, поднять маятник на некоторую высоту и отпустить его, то он начнет опускаться под действием силы тяжести, приобретая одновременно и вращательное движение. В нижней точке, когда маятник опустится на полную длину нитей, поступательное движение вниз прекратится. Нити станут наматываться на вращающийся по инерции стержень, а маятник начнет подниматься вверх, постепенно замедляя свое вращение. После достижения наивысшей точки цикл колебательного движения возобновится.
Если mg — сила тяготения; T — сила натяжения одной нити; R — радиус стержня; J — момент инерции маятника; тогда уравнение для поступательного движения можно записать так:
mg − 2T = ma,
где a — ускорение центра масс. Уравнение для вращательного движения при этом будет иметь вид:
M = mR(g − a) = 2TR=J ε,
где ε – угловое ускорение.
Маятник движется с постоянным ускорением. Если h – расстояние, пройденное за время t, при равноускоренном движении с нулевой начальной скоростью, то момент инерции можно найти по формуле:
Відповідь:
Пояснення:
x=x₀+υ₀t рівняння прямолінійного рівномірного руху
x=x₀+υ₀t+at²/2 рівняння прямолінійного рівнопрскореного руху
1)x₁=t+t²
υ₀=1м/с а=2м/с²
υ=υ₀+аt υ₁=1+2t
Тіло рухається рівноприскорено вздовж осі ОХ
2) x₂=-2+5t²
υ₀=0м/с а=10м/с²
υ=υ₀+аt υ₂=10t
Тіло рухається рівноприскорено вздовж осі ОХ
3) x₃=5t
υ₀=5м/с а=0м/с²
υ=υ₀+аt υ₃=5м/с
Тіло рухається рівномірно вздовж осі ОХ
4) x₄=4-t
υ₀=-1м/с а=0м/с²
υ=υ₀+аt υ₄=-1м/с
Тіло рухається рівномірно проти напряму осі ОХ
5) x₅=-2+2t -2t²
υ₀=2м/с а=-4м/с²
υ=υ₀+аt υ₅=2-4t
Тіло рухається рівносповільнено проти осі ОХ
6) x₆=7-5t -t²/2
υ₀=-5м/с а=-1м/с²
υ=υ₀+аt υ₆=-5-t
Тіло рухається рівносповільнено проти осі ОХ
Маятник Максвелла представляет собой диск, неподвижно закрепленный на тонком стержне. На концах стержня симметрично относительно диска закреплены нити, с которых маятник подвешен к штативу. При вращении маятника нити могут наматываться на стержень или сматываться с него, обеспечивая тем самым перемещение маятника вверх - вниз. Если, намотав нити на ось, поднять маятник на некоторую высоту и отпустить его, то он начнет опускаться под действием силы тяжести, приобретая одновременно и вращательное движение. В нижней точке, когда маятник опустится на полную длину нитей, поступательное движение вниз прекратится. Нити станут наматываться на вращающийся по инерции стержень, а маятник начнет подниматься вверх, постепенно замедляя свое вращение. После достижения наивысшей точки цикл колебательного движения возобновится.
Если mg — сила тяготения; T — сила натяжения одной нити; R — радиус стержня; J — момент инерции маятника; тогда уравнение для поступательного движения можно записать так:
mg − 2T = ma,
где a — ускорение центра масс. Уравнение для вращательного движения при этом будет иметь вид:
M = mR(g − a) = 2TR=J ε,
где ε – угловое ускорение.
Маятник движется с постоянным ускорением. Если h – расстояние, пройденное за время t, при равноускоренном движении с нулевой начальной скоростью, то момент инерции можно найти по формуле:
J=mR2((gt2)/(2h)-1)