-->
|
|
|
§ 13. Áîëåå ñëîæíûå âîïðîñû êîëåáàíèé Ìàòåìàòè÷åñêèé ìàÿòíèêÍàïîìíèì, ÷òî ìàòåìàòè÷åñêèì ìàÿòíèêîì íàçûâàþò ïîäâåøåííûé íà íèòè ãðóç, åñëè åãî ìîæíî ñ÷èòàòü ìàòåðèàëüíîé òî÷êîé, à ìàññîé íèòè è å¸ äåôîðìàöèåé ìîæíî ïðåíåáðå÷ü. Ïðè êîëåáàíèÿõ ãðóç äâèæåòñÿ ïî äóãå îêðóæíîñòè. Êàê ìû óæå çíàåì, ñêîðîñòü ãðóçà ïðè ýòîì â ëþáîé ìîìåíò âðåìåíè íàïðàâëåíà ïî êàñàòåëüíîé ê ýòîé îêðóæíîñòè. Ïîýòîìó ñîãëàñíî âòîðîìó çàêîíó Íüþòîíà èçìåíåíèå ñêîðîñòè ïî ìîäóëþ îáóñëîâëåíî ïðîåêöèåé ðàâíîäåéñòâóþùåé ïðèëîæåííûõ ê ãðóçó ñèë íà íàïðàâëåíèå êàñàòåëüíîé ê îêðóæíîñòè. «Âêëàä» â ýòó ïðîåêöèþ äà¸ò òîëüêî ñèëà òÿæåñòè, ïîòîìó ÷òî ñèëà íàòÿæåíèÿ íèòè íàïðàâëåíà âäîëü íèòè, òî åñòü ïåðïåíäèêóëÿðíî ñêîðîñòè ãðóçà. Îáîçíà÷èì Fτ ïðîåêöèþ ñèëû òÿæåñòè íà êàñàòåëüíóþ ê òðàåêòîðèè ãðóçà â òîò ìîìåíò, êîãäà íèòü ñîñòàâëÿåò óãîë à ñ âåðòèêàëüþ.
Fτ = -mgsin α, (8) ãäå m — ìàññà ãðóçà. Ïîäñêàçêà. Âîñïîëüçóéòåñü ðèñóíêîì 13.3.
Ïðè ìàëûõ óãëàõ α ìîæíî ñ÷èòàòü, ÷òî
ãäå s — äëèíà äóãè, ñîîòâåòñòâóþùàÿ óãëó α.
Ïîäñêàçêà. Âîñïîëüçóéòåñü âòîðûì çàêîíîì Íüþòîíà â ïðîåêöèè íà óïîìÿíóòóþ êàñàòåëüíóþ.
|
|
|