Естественные науки

Как будет падать маятник?

Представим, что к гвоздику, вбитому в стену, подвешен маятник. Маятник качается (в одной плоскости) и внезапно гвоздик обрывается и маятник падает.
Каким будет характер движения падающего маятника? И почему?
Считаем, что маятник - это маленький шарик на ниточке.
Ниточка обрывается, и шарик летит по параболе, касательной
к окружности, по которой двигался шарик, пока еще был
маятником. Просто свободное падение, и всё.
Нина Бабушкина
Нина Бабушкина
68 548
Лучший ответ
Равноускоренный характер.
Ускорение будет равно земному тяготению.
А конкретная траектория полета маятника будет зависеть от того, в какой момент произошел обрыв, в какой фазе качания. Если скорость маятника во время отрыва имела горизонтальную составляющую, то эта составляющая застынет на этом уровне и сохранится без изменений до самого пола. А вертикальная составляющая скорости будет равномерно уходить в сторону земли. Например, если маятник оторвался в момент подъема, то этот побъем начнет равномерно замедляться, пройдет через нуль и начнет увеличиваться вниз. А если отрыв произошел во время опускания маятника, то это опускание продолжит увеличиваться равномерно вплоть до самого пола.

В итоге траетория движения маятника после отрыва может иметь три непохожих формы:
а) прямолинейное движение вниз с ускорением
б) прямолинейный полет вверх с замедлением, и затем ускорение вниз вдоль той же линии
в) участок эллиптической траектории, которая в масштабе комнаты почти точно совпадает с параболой.

Поскольку ускорение падения всегда постоянно, то любая траектория полета, в момент отрыва будет направлена по касательной к прежнему движению маятника.
прямолинейное движение вниз с ускорением
б) прямолинейный полет вверх с замедлением, и затем ускорение вниз вдоль той же линии

Похожие вопросы