2017-01-06
Два одинаковых маятника, связанных невесомой пружиной (см. рис.), были отклонены в плоскости чертежа в одну и ту же сторону на один и тот же угол и вследствие этого совершают колебания в плоскости чертежа. Увеличится или уменьшится период колебаний, если один из маятников удалить, а среднюю точку, пружины закрепить неподвижно?
Решение:
Если сначала маятники были отклонены в одну и ту же сторону на один и тот же угол, то и колебания они будут совершать так, что их отклонение в каждый момент времени будет одно и то же (т. е. колебания будут происходить с одинаковыми фазами). Тогда пружина не будет растягиваться и, если она невесома, никакого влияния на период колебания маятников не окажет: маятники колеблются с периодом, свойственным каждому из маятников в отдельности. Средняя точка пружины в этом случае тоже совершает колебания.
Если же среднюю точку пружины закрепить неподвижно, то пружина начнет влиять на период колебания маятника, так как при колебаниях она будет растягиваться и сжиматься. Колебания маятника будут происходить не только под действием горизонтальной составляющей силы тяжести, но и под действием силы упругости пружины, которая всегда действует в направлении к положению равновесия и поэтому увеличивает ускорение маятника по сравнению с тем, которое он имел бы под действием только силы тяжести. Это приводит к уменьшению периода колебаний.