Анализ уравнения движения:
Уравнение координаты маятника имеет вид:
x=Asin(T2πt). При t=0: sin(0)=0⇒x=0. Это означает, что в начальный момент времени груз находится в положении равновесия, где его скорость (и кинетическая энергия) максимальна.
2. Кинетическая энергия маятника:
Кинетическая энергия минимальна в крайних точках траектории, где скорость груза равна нулю. В этих точках смещение достигает амплитуды:
x=Aилиx=−A.
3. Нахождение времени:
Для достижения первой крайней точки (x=A) должно выполняться условие:
sin(T2πt)=1.
Решаем уравнение:
T2πt=2π⇒t=4T. Подставляем значение периода T=1с: t=41=0.25с.