На качели, подвешенные на лёгких стержнях длиной L=2,5 м, посадили маленького ребёнка. Раскачивая его, родители быстро толкают качели каждый раз, когда они проходят положение равновесия, сообщая им импульс p = 3 Н*с в направлении скорости ребёнка. На какой максимальный угол отклонятся качели от вертикали после n=20 толчков, если масса качелей вместе с ребёнком m=20 кг
Первоначально качели покоились, ускорение свободного падения принять равным 10 м/с^2, сопротивление воздуха не учитывать.
Согласно Википедии:
Первоначально качели покоились, ускорение свободного падения принять равным 10 м/с^2, сопротивление воздуха не учитывать.
Согласно Википедии:
И́мпульс (Коли́чество движе́ния) — векторная физическая величина, являющаяся мерой механического движения тела. В классической механике импульс тела равен произведению массы m этого тела на его скорость v, направление импульса совпадает с направлением вектора скорости:
- Всего за 20 попутных толчков модуль суммарного импульса , полученный качелями с ребенком составит:
- Н*с
- Скорость сразу после двадцатого толчка:
- м/с
- Кинетическая энергия в момент сразу после двадцатого толчка:
- Дж
- Согласно закону сохранения энергии, вся кинетическая энергия перейдет в потенциальную в точке наибольшего отклонения от положения равновесия:
- м
- .