Механика Молекулярная физика и термодинамика Электростатика и постоянный ток Электромагнетизм Закон Ампера ФИЗИКА АТОМА И ОСНОВЫ  ФИЗИКИ ЯДРА Геометрическая оптика

Физика задачи. Примеры контрольной по разделам Механика, Молекулярная физика, Электростатика, Оптика

Пример 6. На концах стержня массой 1 кг и длиной 40 см укреплены одинаковые грузы массами 400 г по одному на каждом конце. Стержень с грузами колеблется около оси, проходящей через точку, удаленную на 10 см от одного из концов стержня. Определить период колебаний стержня. Дано: ;

 ;

 ;

 .

 Найти: .

 Рисунок 4.

Решение. Период колебаний физического маятника (а это – любое тело, колеблющееся около оси, не проходящей через центр тяжести) определяется формулой

 , (6.1)

где  – расстояние от оси колебаний до центра тяжести маятника. В нашем случае

 . (6.2)

 – общая масса маятника .

 . (6.3)

 – ускорение свободного падения.

 – момент инерции маятника относительно оси колебаний

 . (6.4)

Моменты инерции грузиков, как материальных точек, равны

 ; . (6.5)

Моменты инерции стержня находим, используя теорему Штейнера-Гюйгенса .

Момент инерции  стержня относительно оси, проходящей через центр тяжести, равен  и, значит,

 . (6.6)

Подставляя формулы (6.5) и (6.6) в выражение (6.4) находим

 .

И, подставляя это выражение вместе с формулой (6.3) в выражение (6.1), окончательно получаем

 .

Вычисляем .

.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Основной 1. Савельев И.В. Курс общей физики. М.: Наука, 1988. Т.2, 3. 2. Сивухин Д.В. Общий курс физики. М.: Наука, 1980. Т.3, 4. 3. Детлаф А.А., Яворский Б.М., Милковская Л.Б. Курс физики. М.: Высшая школа, 1983. Т. 3. 478 с. 4. Трофимова Т.И. Курс физики. М.: Высшая школа, 1995. 472 с. 5. Чертов А.Г., Воробьев А.А. Задачник по физике. М.: Высшая школа, 1986. 496 с. 6. Воробьёв А.А. и др. Физика. Методические указания и контрольные задания/ Под ред. А.Г. Чертова. М.: Высшая школа, 1987. 208 с.
Физика примеры решения задач