Общие сведения
Маятник Максвелла представляет собой однородный диск С,
через центр которого проходит металлический стержень D (рис.1).
КEконцам этого стержня прикреплены две нити. Они тщательно,
виток к витку, наматываются на стержень в направлении от его
конца к диску. При освобождении маятника возникает
поступательное движение вниз и вращательное вокруг оси
симметрии. Вращение, продолжаясь по инерции в низшей точке
движения (когда нити уже размотаны), приводит вновь к
наматыванию нити на стержень, диск поднимается, и движение снова
повторяется, т.е. возникают колебания.
Выведем расчетную формулу для момента инерции маятника
на основе закона сохранения энергии. Когда маятник поднят на
высоту h, его полная энергия состоит только из потенциальной
энергии E
п
E=Emgh. В наинизшем положении маятника E
п
E=E0, а
полная энергия равна сумме кинетических энергий поступательного
и вращательного движений: