2019-11-08
Конический маятник массой $m$ вращается в горизонтальной плоскости, отстоящей на расстоянии $h$ от точки подвеса, с постоянной по величине скоростью (рис.). Найти частоту вращения маятника.
Решение:
Силы, действующие на маятник, очевидны, и потому
$m \vec{g} + \vec{T} = m \vec{a}$
или
$T \sin \alpha = m4 \pi^{2} f^{2}r$,
$-mg + T \cos \alpha = 0$
и, так как
$r = h tg \alpha = h \frac{ \sin \alpha}{ \cos \alpha}$,
то
$\begin{cases} T \sin \alpha = m4 \pi^{2}f^{2}h \frac{ \sin \alpha}{ \cos \alpha}; \\ T \cos \alpha = mg. \end{cases}$
Деля одно из этих равенств на другое, получим
$f = \frac{1}{2 \pi \sqrt{ \frac{h}{g} } }$.