Будет ли проявляться резонанс при воздействии переменной силы на горизонтальный маятник с грузом массой 9,1

Тема занятия: Резонанс в горизонтальном маятнике

Пояснение: Под резонансом понимается явление в физике, при котором система начинает колебаться с наибольшей амплитудой под действием внешней переменной силы.

Чтобы определить, будет ли проявляться резонанс в горизонтальном маятнике при воздействии переменной силы, нужно сравнить частоту колебаний силы с собственной частотой маятника.

Сначала найдем собственную частоту маятника. Формула для расчета собственной частоты горизонтального маятника:

f = 1/(2π) * sqrt(k/m),

где f - собственная частота маятника, k - жесткость пружины, m - масса груза.

В данном случае, k = 133 Н/м и m = 9,1 кг. Подставим значения в формулу:

f = 1/(2π) * sqrt(133/9.1) ≈ 1.86 Гц.

Теперь сравниваем собственную частоту маятника с частотой колебаний силы. Если частота колебаний силы (11 Гц) больше собственной частоты маятника (1.86 Гц), то будет проявляться резонанс.

Демонстрация: При частоте колебаний силы равной 11 Гц, резонанс будет проявляться в горизонтальном маятнике с грузом массой 9,1 кг и пружиной жесткостью 133 Н/м.

Совет: Для лучшего понимания данной темы, рекомендуется изучить основные понятия о гармонических колебаниях и резонансе в физике. Уделяйте внимание понятиям собственной частоты и внешней переменной силы.

Задание для закрепления: Найдите собственную частоту горизонтального маятника, если масса груза равна 4 кг, а жесткость пружины равна 50 Н/м. Используйте значение π=3,14 при расчетах.