Две сестры качаются на качелях. Младшая села на край качелей в 1,5 m от оси вращения. Куда должна сесть старшая сестра, чтобы качели остались в равновесии? Младшая сестра весит 250 N, старшая — 450 N.​

Вынужденные колебания – это колебания порождаемые свободными колебаниями. При явление резонанса, когда вынужденные колебания и свободные колебания имеют одинаковую частоту, Амплитуда вынужденных колебаний увеличивается. Явление резонанса очень часто в нашей жизни, А также вредит. Благодаря явлению резонанса, Если рельсы попадут в одинаковый такт с поездом, то они могут расшататься , а поезд сойти с рельс.
Но благодаря явлению резонанса, мы можем выбирать ту или иную радиостанцию. Выбирая нужную частоту на конденсаторе, колебания на нём будут возрастать только когда приходят колебания той же частоты. При подключении к какой-либо радиостанции имеющей определённую частоту, Мы задаем частоту свободных колебаний, А вынужденные колебания Увеличивают свою амплитуду

Задача очень простая, на умение записывать уравнения движения тел в соответствующих осях. Рисунок для решения мы приводим справа, для его увеличения нажмите на него.

Запишем уравнения движения тела по оси y:

y=v0sinα⋅t—gt22
Заменяя в уравнении y на данное h, получим квадратное уравнения, которое необходимо решить для нахождения времени полета. Неудивительно, что уравнение имеет 2 корня, поскольку на данной высоте тело за все время полета будет находиться 2 раза, что видно из рисунка.

h=v0sinα⋅t—gt22
gt2—2v0sinα⋅t+2h=0
Найдем дискриминант:

D=4v20sin2α—8gh
Проверять положительность дискриминанта не будем, поскольку решение задачи быть должно, значит он априори неотрицателен.

Тогда корни квадратного уравнения равны:

t=2v0sinα±4v20sin2α—8gh−−−−−−−−−−−−√2g
Мы получили ответ в общем виде. Теперь подставим все известные величины в СИ:

t=2⋅10⋅sin30∘±4⋅102⋅sin230∘—8⋅10⋅1,05−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−√2⋅10
Получаем два корня:

[t=0,7сt=0,3с