Решение
Математический маятник, находящийся в поезде, будет особенно сильно раскачиваться (то есть будет происходить резонанс), когда внешнее воздействие на вагон, возникающее в результате тряски вагона при переезде через стык между рельсами, будет происходить с периодом, равным собственному периоду колебаний маятника
. Время, за которое поезд пройдет расстояние между двумя соседними стыками, можно найти по формуле:
Т= Lv
Период колебаний математического маятника легко найти по формуле Гюйгенса:
Т= 2П lg
Здесь l – длина маятника, g – ускорение свободного падения.
Приравняем два уравнения и получим:
Lv = 2П lg
Найдем l:
(Lv)2= 4П2 lg
L2v2 = 4П2lg
L2 g = 4П2l v2
l = L2 g4П2 v2 = 12,5*12,5*9.84*3.14*3.14*18,75*18,75 = 0,11 м = 11 см
Ответ: l =11 см