Математический маятник совершает свободные незатухающие колебания между положениями 1 и 3 (см. рисунок). В процессе перемещения маятника из положения 2 в положение 3

1) кинетическая энергия маятника увеличивается, полная механическая энергия маятника уменьшается

2) кинетическая энергия маятника увеличивается, потенциальная энергия маятника уменьшается

3) кинетическая энергия уменьшается, полная механическая энергия маятника не изменяется

4) кинетическая энергия и потенциальная энергия маятника уменьшаются

Опишите динамику колебания маятника при переходе груза из положения 3 в положение 1. Постройте график, если частота колебаний 5 Гц, а амплитуда 5 см.

дано:

p =10^5 па

v=26*10(-3)м3

m=30*10(-3)кг

t=293к

r=8,31

µ-?

pv=mrt/µ, отсюда µ,=mrt/pv,вычисляем: µ=30*10(-3)*8,31*293/10^5 *26*10(-3)=2809*10(-5)=0,028 - это азот

си:       180об/мин=180/60=3об/с

300 об/мин=300/60=5 об/с

1 мин=60с

w0=2пv1-начальная угловая скорость

w=2пv2-конечная угловая скорость

e=(w-w0)/t=(2пv2-2пv1)/t=2п(v2-v1)/t=2*3.14(3об/с-5об/с)/60с=-0.2-угловое ускорение  ( смысл отрицательного ускорения состоит в том, что движение замедленное, поэтому проекция ускорения отрицательна)

n=300об/мин-180 об/мин=120 оборотов  -число оборотов , сделанных колесом за 1 минуту

j=mr(2)-момент инерции

r=корень(j/m)=корень(2/m)=1/4/m--радиус колеса

a=er=1.4e/m=0.2*1.4/m=0.28/m -ускорение

сила торможения f=ma=0.28m/m=0.28 н

работа силы  a=fs

перемещение s=2пrt/t=2пrn=2*3.14*1.4*2/m=17.584/m  метров

работа a=0.28н*17.584/m=4.9/m

к сожалению не дана масса колеса, поэтому в ответе работы силы она присутствует

найдем объем плота

v(плота)=1,6 м3 х 10 =16м3

  по условию плавания судов  архимедова сила, действующая на судно равна  равна весу(или силе тяжести)  судна с грузом, узнаем грузоподъемность плота:

fa(плота)=f(тяж плота)+f(тяж груза); fa(плота)=p(жидкости)v(плота)g=1000кг/м3 х 16м3 х 10н/кг =160 000н; f(тяж плота)=m(плота)g=p(сосны)v(плота)g=400кг/м3 х 16м3 х 10н/кг= 64 000н;

f(тяж груза)=fa(плота)-f(тяж плота)=160 000н-64 000н=96 000н - это вес груза, который может перевезти плот, а масса равна

m(груза)=f(тяж груза) : g=96 000н : 10н/кг=9600кг может переправит плот

1. 2mg - mg = ma          a = g.

2. 3mg - mg = ma          a = 2g.

3. f - mg = ma      a = (f/m)  - g = 20 м/с^2

  h= at^2 /2 = 20*1/2 = 10 м.

4. 2mg - mg = ma    a = g  направлено вертикально вверх.