Каков период колебаний подвешенного железного шарика длиной 1 м в воде?

Физика - Период колебаний подвешенного шарика в воде

Инструкция:
Период колебаний подвешенного железного шарика в воде можно определить, используя закон Гука и дополнительную информацию о плотности воды и стальном шарике.

Период колебаний подвешенного шарика определяется формулой:

T = 2π√(m/k)

Где:
- T - период колебаний,
- π (пи) - математическая константа,
- m - масса шарика,
- k - сила упругости.

Масса шарика можно выразить через его объем и плотность:

m = V * ρ

Где:
- V - объем шарика,
- ρ - плотность материала шарика.

Сила упругости можно выразить через его жесткость и длину:

k = (g / l) * (V * ρ)

Где:
- g - ускорение свободного падения,
- l - длина шнура.

Теперь мы можем объединить все формулы и вычислить период колебаний:

T = 2π√((V * ρ) / ((g / l) * (V * ρ)))

Здесь наиболее актуальное значение плотности воды составляет 1000 кг/м³.

Дополнительный материал:
Допустим, у нас есть железный шарик с объемом 0,01 м³ и длина шнура 1 м. Масса железного шарика составляет 100 кг. Найдем период колебаний этого шарика в воде.

T = 2π√((0,01 * 1000) / ((9,8 / 1) * (0,01 * 1000)))

T = 2 * 3,14 * √(10 / 9,8)

T ≈ 2 * 3,14 * 1,005

T ≈ 6,31 секунды

Совет:
Для лучшего понимания данной темы, рекомендуется изучить закон Гука, плотность материалов и принципы колебаний. Заострите внимание на формулы и примеры использования. Пошаговое понимание и применение этих формул поможет вам проводить подобные вычисления легко и быстро.

Дополнительное упражнение:
Найдите период колебаний подвешенного в воде железного шарика длиной 0,5 м и массой 0,2 кг.