|
|
|
§ 13. Более сложные вопросы колебаний
Ответы к § 13: Более сложные вопросы колебаний1. 0,8 с. 2. 0,64 Гц. 3. 3,5 Гц. 4. 5. 114 мДж. 6. 45 км/ч. Указание. Наиболее сильное раскачивание будет наблюдаться при резонансе, когда частота толчков совпадает с собственной частотой колебаний маятника. 7. 0,51 м. 8. 9. 9. 10. В начале падения сопротивлением воздуха можно пренебречь (лифт падает свободно), поэтому в лифте возникает невесомость. Это равносильно «выключению» силы тяжести, а вместе с ней — и силы, возвращающей маятник к положению равновесия. Значит, скорость маятника будет оставаться постоянной по модулю. В частности, если в начальный момент маятник находился в крайнем положении, он так и застынет в этом положении; если же в начальный момент маятник двигался, он будет равномерно двигаться по окружности (мы предполагаем, что маятник не ударяется о потолок и стены). При дальнейшем падении начнёт сказываться сопротивление воздуха: ускорение лифта будет уменьшаться. Это приведёт к постепенному «включению» силы тяжести: маятник снова начнёт совершать колебания, частота которых будет увеличиваться. Через некоторое время (если высота небоскрёба достаточно велика) движение лифта станет равномерным. Если колебания маятника останутся малыми, он будет колебаться с той же частотой, что и в покоящемся лифте. 11. 12. 13. 14. 0,5 кг. 15. 790 кг/м3.
|
|
|