H – высота, на которую опустилась ось маятника
– скорость движения центра масс маятника в тот момент, когда ось его опустилась на расстояние h.
w - угловая скорость маятника в тот момент времени.
(2)
Раскручивание нитей со стержнем совершается без проскальзывания
Поэтому: (3)
Где r- радиус стержня.
Радиус стержня необходимо брать с поправкой на толщину нити, поэтому радиус стрежня рекомендуется принять r=5,3 мм =5,3*10-3м.
Маятник опускается с ускорением а (а<g) . Так как для равноускоренного движения и получим:
(4).
Подставляя соотношения (3), (4) в (2), имеем
(5)
Учитывая, что получим:
(6)
Где t – время спуска оси маятника на расстояние h .