| <!DOCTYPE html> | | <!DOCTYPE html> |
| <html lang="ru"> | | <html lang="ru"> |
| | | |
| <head> | | <head> |
| <meta charset="utf-8"> | | <meta charset="utf-8"> |
| <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0"> | | <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0"> |
| <meta http-equiv="content-language" content="ru"> | | <meta http-equiv="content-language" content="ru"> |
| <meta name="keywords" content="решение, савченко, оливер, яковлевич, о.я., сборник задач по физике, решебник"> | | <meta name="keywords" content="решение, савченко, оливер, яковлевич, о.я., сборник задач по физике, решебник"> |
| <meta name="description" content="а. Математический маятник — железный шарик массы m, висящийна длинной нити, — имеет период T_{0}. В присутствии магнита, расположенногочуть ниже шарика, период колебаний стал равным T. Определите действующуюна шарик магнитную силу.<br>б. Железный шарик маятника поместили между полюсами магнита так, чтона него действует горизонтальная магнитная сила. Найдите эту силу и новое положение равновесия шарика, если период его колебаний после включения магнитного поля стал равным T."> | | <meta name="description" content="а. Математический маятник — железный шарик массы m, висящийна длинной нити, — имеет период T_{0}. В присутствии магнита, расположенногочуть ниже шарика, период колебаний стал равным T. Определите действующуюна шарик магнитную силу.<br>б. Железный шарик маятника поместили между полюсами магнита так, чтона него действует горизонтальная магнитная сила. Найдите эту силу и новое положение равновесия шарика, если период его колебаний после включения магнитного поля стал равным T."> |
| <meta name="author" content="Aliaksandr Melnichenka"> | | <meta name="author" content="Aliaksandr Melnichenka"> |
| <meta name="date" content="2023-10" scheme="YYYY-MM"> | | <meta name="date" content="2023-10" scheme="YYYY-MM"> |
| <meta property="og:title" content="а. Математический маятник — железный шарик массы m, висящийна длинной нити, — имеет период T_{0}. В присутствии магнита, расположенногочуть ниже шарика, период колебаний стал равным T. Определите действующуюна шарик магнитную силу.<br>б. Железный шарик маятника поместили между полюсами магнита так, чтона него действует горизонтальная магнитная сила. Найдите эту силу и новое положение равновесия шарика, если период его колебаний после включения магнитного поля стал равным T."> | | <meta property="og:title" content="а. Математический маятник — железный шарик массы m, висящийна длинной нити, — имеет период T_{0}. В присутствии магнита, расположенногочуть ниже шарика, период колебаний стал равным T. Определите действующуюна шарик магнитную силу.<br>б. Железный шарик маятника поместили между полюсами магнита так, чтона него действует горизонтальная магнитная сила. Найдите эту силу и новое положение равновесия шарика, если период его колебаний после включения магнитного поля стал равным T."> |
| <meta property="og:image" content="img/logo.png"> | | <meta property="og:image" content="img/logo.png"> |
| <meta property="og:description" content="а. Математический маятник — железный шарик массы m, висящийна длинной нити, — имеет период T_{0}. В присутствии магнита, расположенногочуть ниже шарика, период колебаний стал равным T. Определите действующуюна шарик магнитную силу.<br>б. Железный шарик маятника поместили между полюсами магнита так, чтона него действует горизонтальная магнитная сила. Найдите эту силу и новое положение равновесия шарика, если период его колебаний после включения магнитного поля стал равным T."> | | <meta property="og:description" content="а. Математический маятник — железный шарик массы m, висящийна длинной нити, — имеет период T_{0}. В присутствии магнита, расположенногочуть ниже шарика, период колебаний стал равным T. Определите действующуюна шарик магнитную силу.<br>б. Железный шарик маятника поместили между полюсами магнита так, чтона него действует горизонтальная магнитная сила. Найдите эту силу и новое положение равновесия шарика, если период его колебаний после включения магнитного поля стал равным T."> |
| <meta name="yandex-verification" content="6cfda41f74038368"> | | <meta name="yandex-verification" content="6cfda41f74038368"> |
| <title>а. Математический маятник — железный шарик массы m, висящийна длинной нити, — имеет период T_{0}. В присутствии магнита, расположенногочуть ниже шарика, период колебаний стал равным T. Определите действующуюна шарик магнитную силу.<br>б. Железный шарик маятника поместили между полюсами магнита так, чтона него действует горизонтальная магнитная сила. Найдите эту силу и новое положение равновесия шарика, если период его колебаний после включения магнитного поля стал равным T.</title> | | <title>а. Математический маятник — железный шарик массы m, висящийна длинной нити, — имеет период T_{0}. В присутствии магнита, расположенногочуть ниже шарика, период колебаний стал равным T. Определите действующуюна шарик магнитную силу.<br>б. Железный шарик маятника поместили между полюсами магнита так, чтона него действует горизонтальная магнитная сила. Найдите эту силу и новое положение равновесия шарика, если период его колебаний после включения магнитного поля стал равным T.</title> |
| <link rel="stylesheet" href="https://savchenkosolutions.com/css/css-latex/style.css"> | | <link rel="stylesheet" href="https://savchenkosolutions.com/css/css-latex/style.css"> |
| <link rel="icon" href="https://savchenkosolutions.com/img/logo.png" type="image/png"> | | <link rel="icon" href="https://savchenkosolutions.com/img/logo.png" type="image/png"> |
| <script src="https://savchenkosolutions.com/js/jquery-1.10.1.min.js"></script> | | <script src="https://savchenkosolutions.com/js/jquery-1.10.1.min.js"></script> |
| <script async src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/mathjax/2.7.7/MathJax.js?config=TeX-MML-AM_CHTML"></script> | | <script async src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/mathjax/2.7.7/MathJax.js?config=TeX-MML-AM_CHTML"></script> |
| <script type="text/x-mathjax-config"> | | <script type="text/x-mathjax-config"> |
| MathJax.Hub.Config({ | | MathJax.Hub.Config({ |
| extensions: ['tex2jax.js'], | | extensions: ['tex2jax.js'], |
| jax: ['input/TeX', 'output/HTML-CSS'], | | jax: ['input/TeX', 'output/HTML-CSS'], |
| tex2jax: { | | tex2jax: { |
| inlineMath: [['$', '$'], ['$', '$']], | | inlineMath: [['$', '$'], ['$', '$']], |
| processEscapes: true, | | processEscapes: true, |
| processClass: 'tex2jax', | | processClass: 'tex2jax', |
| ignoreClass: 'html' | | ignoreClass: 'html' |
| }, | | }, |
| showProcessingMessages: false, | | showProcessingMessages: false, |
| messageStyle: 'none' | | messageStyle: 'none' |
| }); | | }); |
| </script> | | </script> |
| </head> | | </head> |
| <body style=""> | | <body style=""> |
| <header style="text-align:center;"> | | <header style="text-align:center;"> |
| <a href="../../" style="text-decoration: none;"> | | <a href="../../" style="text-decoration: none;"> |
| <div id="logo"> | | <div id="logo"> |
| <span><img src="../../img/book.png"></span><span>Savchenko Solutions</span> | | <span><img src="../../img/book.png"></span><span>Savchenko Solutions</span> |
| </div> | | </div> |
| </a> | | </a> |
| <p class="author"> | | <p class="author"> |
| Solutions of Savchenko Problems in Physics <br> | | Solutions of Savchenko Problems in Physics <br> |
| <i><b>knowledge must be free</b></i> | | <i><b>knowledge must be free</b></i> |
| </p> | | </p> |
| </header> | | </header> |
| | | |
| <h3 id="back-link"><a href="../../ru#3.2">$\leftarrow$Назад</a></h3> | | <h3 id="back-link"><a href="../../ru#3.2">$\leftarrow$Назад</a></h3> |
| | | |
| <h3> Условие </h3> | | <h3> Условие </h3> |
| <p> | | <p> |
| $3.2.7.$ а. Математический маятник — железный шарик массы $m$, висящий | | $3.2.7.$ а. Математический маятник — железный шарик массы $m$, висящий |
| на длинной нити, — имеет период $T_{0}$. В присутствии магнита, расположенного | | на длинной нити, — имеет период $T_{0}$. В присутствии магнита, расположенного |
| чуть ниже шарика, период колебаний стал равным $T$. Определите действующую | | чуть ниже шарика, период колебаний стал равным $T$. Определите действующую |
| на шарик магнитную силу.<br> | | на шарик магнитную силу.<br> |
| б. Железный шарик маятника поместили между полюсами магнита так, что | | б. Железный шарик маятника поместили между полюсами магнита так, что |
| на него действует горизонтальная магнитная сила. Найдите эту силу и новое положение равновесия шарика, если период его колебаний после включения магнитного поля стал равным $T$. | | на него действует горизонтальная магнитная сила. Найдите эту силу и новое положение равновесия шарика, если период его колебаний после включения магнитного поля стал равным $T$. |
| | | |
| </p> | | </p> |
| <center> | | <center> |
| <figure> | | <figure> |
| <img src="statement.png" | | <img src="statement.png" |
| loading="lazy" width="330" /> | | loading="lazy" width="330" /> |
| <figcaption> | | <figcaption> |
| К задаче $3.2.7$ | | К задаче $3.2.7$ |
| </figcaption> | | </figcaption> |
| </figure> | | </figure> |
| </center> | | </center> |
| <p> | | <p> |
| </p> | | </p> |
| | | |
| <h3>Решение</h3> | | <h3>Решение</h3> |
| <p> | | <p> |
| $$\frac{T^{2}}{T_{0}^{2}}=\frac{mg}{mg + F} \Rightarrow \fbox{$F =\frac{mg(T_{0}^{2}-T^{2})}{T^{2}}$}$$ | | $$\frac{T^{2}}{T_{0}^{2}}=\frac{mg}{mg + F} \Rightarrow \fbox{$F =\frac{mg(T_{0}^{2}-T^{2})}{T^{2}}$}$$ |
| б) Для второго случая запишем уравнение гармонических колебаний | | б) Для второго случая запишем уравнение гармонических колебаний |
| $$m\ddot{x}=- \left(\sqrt{(mg)^{2} + F^{2}}\right)\sin\varphi$$ | | $$m\ddot{x}=- \left(\sqrt{(mg)^{2} + F^{2}}\right)\sin\varphi$$ |
| Учитывая приближение значение $\sin\varphi =\frac{x}{l}$ | | Учитывая приближение значение $\sin\varphi =\frac{x}{l}$ |
| $$m\ddot{x} = - (\sqrt{(mg)^{2} + F^{2}})\frac{x}{l}$$ | | $$m\ddot{x} = - (\sqrt{(mg)^{2} + F^{2}})\frac{x}{l}$$ |
| Решая уравнение гармонических колебаний вида $\ddot{x}+\omega^2x=0$, получаем угловую частоту | | Решая уравнение гармонических колебаний вида $\ddot{x}+\omega^2x=0$, получаем угловую частоту |
| $$\omega =\sqrt{\frac{\sqrt{(mg)^{2}+F^{2}}}{ml}}$$ | | $$\omega =\sqrt{\frac{\sqrt{(mg)^{2}+F^{2}}}{ml}}$$ |
| Аналогично, подставляя в $(1)$ | | Аналогично, подставляя в $(1)$ |
| $$\frac{T_{0}^{4}}{T^{4}} = \frac{(mg)^{2}+ F^{2}}{(mg)^{2}} \Rightarrow \fbox{$F = mg\sqrt{\frac{T_{0}^{4}-T^{4}}{T^{4}}}$}$$ | | $$\frac{T_{0}^{4}}{T^{4}} = \frac{(mg)^{2}+ F^{2}}{(mg)^{2}} \Rightarrow \fbox{$F = mg\sqrt{\frac{T_{0}^{4}-T^{4}}{T^{4}}}$}$$ |
| </p> | | </p> |
| | | |
| <p style="text-align: right; font-style: italic; font-size: 14;"> | | <p style="text-align: right; font-style: italic; font-size: 14;"> |
| Dzikan Mikita<br> | | Dzikan Mikita<br> |
| </p> | | </p> |
| <h3> | | <h3> |
| Альтернативное решение: | | Альтернативное решение: |
| </h3> | | </h3> |
| <div class="solutions"> | | <div class="solutions"> |
| <img class="ScreenS" src="01.jpg"> | | <img class="ScreenS" src="01.jpg"> |
| </div> | | </div> |
| | | |
| <p style="text-align: right; font-style: italic; font-size: 14;"> | | <p style="text-align: right; font-style: italic; font-size: 14;"> |
| Aliaksandr Kanashenka<br> | | Aliaksandr Kanashenka<br> |
| </p> | | </p> |
| | | |
| <h4>Ответ</h4> | | <h4>Ответ</h4> |
| <p> | | <p> |
| $$F =\frac{mg(T_{0}^{2}-T^{2})}{T^{2}};\quad F = mg\sqrt{\frac{T_{0}^{4}-T^{4}}{T^{4}}}$$ | | $$F =\frac{mg(T_{0}^{2}-T^{2})}{T^{2}};\quad F = mg\sqrt{\frac{T_{0}^{4}-T^{4}}{T^{4}}}$$ |
| </p> | | </p> |
| | | |
| | | |
| <footer class="row container"> | | <footer class="row container"> |
| <br> | | <br> |
| <p> | | <p> |
| <small> © <strong>Savchenko Solutions</strong>, 2023-2024 <br></small> | | <small> © <strong>Savchenko Solutions</strong>, 2023-2024 <br></small> |
| </p> | | </p> |
| <p> | | <p> |
| <small>Все права принадлежат авторам. <br> Коммерческое использование материалов — с письменного разрешения авторов. <br> alex@savchenkosolutions.com <br></small> | | <small>Все права принадлежат авторам. <br> Коммерческое использование материалов — с письменного разрешения авторов. <br> alex@savchenkosolutions.com <br></small> |
| </p> | | </p> |
| </footer> | | </footer> |
| </body> | | </body> |
| | | |
| </html> | | </html> |