Номер 11, страница 57, часть 2 - гдз по физике 9 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 2. Глава 6. Механические колебания и волны. Параграф 32. Преобразование энергии при механических колебаниях - номер 11, страница 57.

Условие.

11. Для регулировки хода маятниковых часов используют чечевицу – груз, который можно перемещать вдоль стержня маятника, изменяя тем самым его длину. Как нужно изменить положение чечевицы (поднять вверх или опустить вниз) в том случае, когда часы уходят вперёд (спешат)? А если часы отстают?

Решение.

Решение

Работа маятниковых часов основана на периоде колебаний маятника. Период $T$ (время одного полного колебания) для математического маятника можно рассчитать по формуле Гюйгенса:

$T = 2\pi\sqrt{\frac{l}{g}}$

где $l$ – это эффективная длина маятника (расстояние от точки подвеса до центра масс груза-чечевицы), а $g$ – ускорение свободного падения. Из формулы видно, что период колебаний напрямую зависит от длины маятника: чем больше длина $l$, тем больше период $T$ (маятник колеблется медленнее), и наоборот, чем меньше длина $l$, тем меньше период $T$ (маятник колеблется быстрее). Перемещая чечевицу, мы изменяем эту эффективную длину $l$.

Как нужно изменить положение чечевицы в том случае, когда часы уходят вперёд (спешат)?

Если часы спешат, это значит, что маятник колеблется слишком быстро, и его период $T$ меньше необходимого. Чтобы замедлить ход часов, нужно увеличить период колебаний. Для увеличения периода $T$ необходимо увеличить длину маятника $l$. Это достигается путём опускания чечевицы вниз по стержню.

Ответ: чечевицу нужно опустить вниз.

А если часы отстают?

Если часы отстают, это значит, что маятник колеблется слишком медленно, и его период $T$ больше необходимого. Чтобы ускорить ход часов, нужно уменьшить период колебаний. Для уменьшения периода $T$ необходимо уменьшить длину маятника $l$. Это достигается путём поднятия чечевицы вверх по стержню.

Ответ: чечевицу нужно поднять вверх.