К потолку вагона, движущегося с постоянной скоростью V, подвешен на шарнире за один из концов, вертикально висящий кусок рельса массы M и длины L. На какой максимальный угол будет отклоняться рельс после резкой остановки вагона?
ДД, я уже не раз говорил, что ответ без обоснования не может быть признан решением, независимо от его правильности.
А в данном случае и ответ неверный. Продолжайте гадать.
Можно отвлечься от вагона и считать, что шарнир, с висящим на нем рельсе, движется по гладкой прямолинейной направляющей. В некоторый момент шарнир испытывает абсолютно неупругий удар с упором, т.е. прилипает к нему, уменьшая свою скорость до нуля.
R-2: «Мгновенно остановить вагон нельзя».
Ну да, нельзя, но за очень маленькое время можно, хотя при этом и возникнет очень большая тормозящая сила. Короче, математическая модель такова: сила стремится к бесконечности, а время её действия к нулю. Вот и надо разобраться с этой неопределенностью или, как бы сказал KoKos, «сингулярностью» (это шутка, никаких «сингулярностей» до сих пор не наблюдалось).
Мне не нравится резкая остановка. Мгновенно остановить вагон нельзя. А если не мгновенно то результат зависит от манеры остановки. На пример при торможении с постоянным ускорением а, маятник будет качаться около нового положения g+a. И дальше как повезет - на какой фазе закончится ускорение. Может вообще остаться в равновесии.
R-2, я не просто так прошу Вас написать решение, т.к., скорее всего, оно в корне НЕВЕРНО. Вот Админ это прочувствовал и поставил максимальную сложность.
P.S. R-2, а еще есть скобки и знак возведения в степень. Воспользуйтесь ими.
Формула потенциальной энергии
https://ru.wikipedia.org/wiki/Потенциальная_энергия
Формула кинитической энергии
https://ru.wikipedia.org/wiki/Кинетическая_энергия