Решение задачи: Движение маятника от O к B

Для решения данной задачи рассмотрим движение математического маятника. Точка \(O\) — положение равновесия, точки \(A\) и \(B\) — крайние точки (амплитудные значения). При анализе будем использовать следующие физические закономерности: 1. Возвращающая сила \(F\) и ускорение \(a\) прямо пропорциональны отклонению от положения равновесия. В точке \(O\) они равны нулю, в точках \(A\) и \(B\) они максимальны. 2. Скорость \(v\) максимальна в положении равновесия (точка \(O\)) и равна нулю в крайних точках (\(A\) и \(B\)). Решение для двух вариантов: I вариант: Движение от \(O\) к \(B\) (удаление от центра) В этом случае тело движется из положения равновесия к крайней точке. 1. Сила (\(F\)): увеличивается, так как растет угол отклонения и растяжение (возвращающий момент). 2. Ускорение (\(a\)): увеличивается, так как \(a = \frac{F}{m}\). 3. Скорость (\(v\)): уменьшается, так как кинетическая энергия переходит в потенциальную (тело тормозит до полной остановки в точке \(B\)). II вариант: Движение от \(A\) к \(O\) (приближение к центру) В этом случае тело движется из крайней точки к положению равновесия. 1. Сила (\(F\)): уменьшается, так как тело приближается к положению равновесия, где сила равна нулю. 2. Ускорение (\(a\)): уменьшается вслед за силой. 3. Скорость (\(v\)): увеличивается, так как потенциальная энергия переходит в кинетическую (тело разгоняется). Краткая запись для тетради: I вариант (от \(O\) к \(B\)): Сила — увеличивается Ускорение — увеличивается Скорость — уменьшается II вариант (от \(A\) к \(O\)): Сила — уменьшается Ускорение — уменьшается Скорость — увеличивается