Какая сила возвращает маятник?

При угле отклонения 15ͦ сила, возвращающая маятник в положение равновесия, равна 0,15 H. Какая сила возвращает маятник при угле отклонения 30ͦ ?

Решение.

В положении равновесия две силы, действующие на маятник: сила тяжести mg и сила натяжения нити T уравновешивают друг друга.

Если отклонить маятник из положения равновесия на небольшой угол α , то сила тяжести mg и сила натяжения нити T будут направлены под углом друг к другу и они не уравновешиваются.

Возвращающей силой для маятника является составляющая F его силы тяжести mg.

X – модуль смещения маятника из положения равновесия, l – его длина. Следовательно, F₁ = mg•sinα₁ , а для угла α₂ – F₂ = mg•sinα₂ . Разделив первое равенство на второе получим отношение.

Откуда находим F₂ .

Ответ: F₂ = 0.29 H.

Источник: Физика. Полный курс подготовки к ЦТ.  Под общей редакцией проф. В.А. Яковенко.