2017-01-06
Качающийся маятник прикреплен к массивной доске. В некоторый момент доска начинает свободно падать. Как при этом будет продолжать двигаться маятник относительно доски? Разобрать два случая. Доска начинает падать в момент, когда маятник находится: а) в одном из крайних положений, б) в каком-нибудь промежуточном положении. Силу трения не учитывать.
Решение:
Если доска с маятником начинает свободно падать, то сила тяжести, действующая на маятник, сообщает маятнику ускорение свободного падения и уже не является силой, возвращающей маятник к положению равновесия, как при неподвижной доске. Так как доска массивна, то движение маятника не влияет на движение доски и она имеет ускорение свободного падения. Поскольку других внешних сил нет, маятник будет сохранять относительно доски то движение, которым он обладает в момент начала падения. Следовательно: а) маятник остается неподвижным относительно доски в своем крайнем положении (так как его скорость в этом положении равна нулю), б) маятник продолжает вращаться вокруг точки подвеса равномерно со скоростью, которой он обладал в момент начала падения. К этому же результату можно прийти с помощью рассуждений, приведенных в решении задачи 1808, полагая $a = g$.