[highlight]поз. 0 – 1[/highlight] : - На этом отрезке времени, угол отклонения подвеса, маятниковый момент ( MG ), скорость движения ( v ) и проекция в шарнир внешней силы ( F’ ) достигают максимальных значений. Под совместным действием маятникового момента и внешней силы происходит ускорение ЦМ. В конце этого временного отрезка внешняя сила прекращает своё действие и дальнейшее движение верхней точки подвеса ( руки экспериментатора ) происходит по инерции,- равномерно поступательно ( с постоянной скоростью и прямолинейно ). При этом максимальна величина силы инерции ( FИ ) приложенной в ЦМ.
[highlight]поз. 1 – 3 [/highlight]: - На этом отрезке времени три позиции системы совмещены в одну точку подвеса (верхнюю). При постоянной скорости верхней точки подвеса ( v = const ), после прекращения действия внешней силы ( F = 0 ) и, соответственно, её проекции ( F’ = 0 ), действие маятникового момента ( MG ) продолжает придавать ускорение ( разгонять ) ЦМ. Ускорившись, ЦМ приобретает скорость большую, чем скорость движения подвеса ( v ). Иначе, моторчик никогда бы не «догнал» верхнюю точку крепления подвеса. В какой-то момент, ЦМ принимает вертикальное положение и, двигаясь по инерции дальше, прокачивается вперёд по направлению движения руки экспериментатора. Далее, устанавливается колебательный процесс, который описывает поведение маятника. С тем лишь отличием, что этот маятник не неподвижен, а равномерно движется в заданном изначально направлении со скоростью ( v ).
В отсутствие сил трения в подвесе и сопротивления воздуха ( потери энергии системой ), эти колебания могут продолжаться сколь угодно долго!
Однако, для упрощения описания движения системы, я не рассматриваю вертикальные перемещения ЦМ, в результате которых происходит обмен потенциальной и кинетической энергии. Так же, не принимаю к рассмотрению колебательный характер этого этапа движения.
Отмечу один [highlight]ВАЖНЫЙ[/highlight] момент. В результате незначительных неосознанных перемещений руки экспериментатора по вертикали или горизонтали, на этапе 1 – 3, происходит торможение ( замедление движения ЦМ ) что вызывает быстрое затухание колебаний в системе. Можно и сознательно ввести эти корректировки, в нужные моменты, прикладывая внешнюю силу ( F = var ) и изменяя скорость движения ( v [ch8800] const ). Однако, наиболее эффективно и незаметно это происходит при сохранении скорости ( v = const ) и отсутствии горизонтально прилагаемой внешней силы ( F’ = 0 ), вертикальными перемещениями руки.
Поскольку ЦМ «догоняет» верхнюю точку подвеса[/u , уменьшается угол отклонения маятника и, соответственно, величина маятникового момента ( MG ) изменяется от его максимального значения в т.1, до нулевого значения в т.3. В отсутствие сил действующих по горизонтали, устанавливается равновесие системы*. Вертикальные силы «веса» и его реакция в подвесе взаимно компенсируют друг друга.
*( Если верхнюю точку подвеса представить в виде невесомой ( безынерционной ) тележки или ролика, который может свободно катиться по направляющей опоре ( «рельсу» ), то в отсутствие внешней силы ( F ), она будет перемещаться с переменной скоростью ( v = var ), противоположно следуя за ускорением ЦМ. Таким образом, уменьшая плечо силы тяжести и внося вклад в «демпфирование» - быстрое затухание колебаний маятника.)