2018-10-12
Железный маятник длиной 1 м при $0^{ \circ} С$ отбивает секунды. На сколько отстанут такие часы за сутки летом при температуре $30^{ \circ} С$?
Решение:
Если длину маятника при $0^{ \circ} С$ обозначим через $l_{0}$, то при $t$ его длина будет $l_{t} = l_{0} (1 + \alpha t)$, где $\alpha$ - коэффициент линейного расширения. Подставляя числовые значения в формулу, получим $l_{t} = 1,00036 м$.
При $0^{ \circ} С$ период колебания маятника $T_{0} = 2 \pi \sqrt{ \frac{l_{0} }{g} }$. При $30^{ \circ} С$ период колебания маятника $T = 2 \pi \sqrt{ \frac{l_{t} }{g} }$. Разделив почленно последние два выражения, получим $\frac{T_{0} }{T} = \sqrt{ \frac{l_{0} }{l_{t} } }$, откуда $\frac{T_{0} }{T} = 0,9998; T = 1,0002 с; T - T_{0} = 0,0002 с$.
За сутки часы отстанут на 17,28 с.