Математическиймаятник
Математическим маятником называется материальная точка массой
m, подвешенная на невесомой нерастяжимой нити длиной l, второй конец
которой закреплён, в поле силы тяжести(рис.2).
В реальности это тяжёлый маленький шарик на длинной
прочнойлёгкой нити. Чем больше длина нити по сравнению с диаметром
шарика, тем точнее его можно принять за математический маятник.
Положение маятника в любой момент времени полностью
определяется углом его отклонения от положения равновесия.
Используем 2-йзакон Ньютона и естественные оси координат
(1)
Впроекциинакасательнуюось
mamgsin, (2)
гдекасательноеиугловоеускорениясвязаны
формулой azl,аz.
Сократив на массу, получаем уравнение
lgsin, (3)
После преобразований окончательно
получаем
где2g. l
2sin0, (4) Рис.2
При малых углах sin
(таблица2), и тогда
20. (5)
При этих условиях колебания
маятника будут гармоническими, и их
периодопределяетсяпоформуле
T2 . (6)