Уголок, составленный из тонких однородных стержней длин l и 2l с углом между стержнями

Уголок, составленный из тонких однородных стержней длин l и 2l с углом между стержнями (Решение → 55663)

Уголок, составленный из тонких однородных стержней длин l и 2l с углом между стержнями 90°, может вращаться вокруг точки О. Определить период малых колебаний уголка около положения равновесия.



Уголок, составленный из тонких однородных стержней длин l и 2l с углом между стержнями (Решение → 55663)

Изображаем заданную по условию конструкцию уголка, который представляет собой физический маятник. Период колебания физического маятника определяется по
формуле: Т = 2·π·√(J/mgl) , где J - момент инерции маятника относительно точки подвеса (качения); m - масса маятника; l - длина маятника.
Момент инерции стержня относительно оси проходящей через его конец, равен:
J = m·l2/12 . Тогда относительно точки О моменты инерций стержней равны:
J1 = m1·l12/12 = 2m·(2l) 2/12 = 4·m·l2/3; J2 = m2·l22/12 = m·l 2/12.
Момент инерции всей конструкции равен: J = J1 + J2 = 2·m·l2/3+ m·l 2/12 = 3m·l 2/4.
Момент приведенного физического маятника равен, учитывая что его масса будет равна M = 3m, a длина l0

. Тогда относительно точки О моменты инерций стержней равны:
J1 = m1·l12/12 = 2m·(2l) 2/12 = 4·m·l2/3; J2 = m2·l22/12 = m·l 2/12.
Момент инерции всей конструкции равен: J = J1 + J2 = 2·m·l2/3+ m·l 2/12 = 3m·l 2/4.
Момент приведенного физического маятника равен, учитывая что его масса будет равна M = 3m, a длина l0