Question

На каком расстоянии x от центра надо подвесить тонкий стержень заданной длины l , чтобы получить физический маятник, колеблющийся с максимальной частотой. Чему равна эта частота?

Answer 1

Ответ:

Надо найти минимум величины 2π√(J/(mgh)), где J - момент инерции,

а h - расстояние от ЦТ до точки подвеса.

По теореме Штайнера J=ml²/12+mx²=m(l²+12x²)/12; h=x

T(x)=2π√((l²+12x²)/(12gx)). Очевидно, что всё выражение можно не дифференцировать,

а посчитать только ((l²+12x²)/(12gx))'=0; да еще и поделить почленно.

(l²/12gx)'+(x/g)'=0; (l²/12g)(-1/x²)+(1/g)=0; 1/x²=12/l², x=l√3/6.