Какова масса груза, прикрепленного к пружине, если период колебаний пружинного маятника на пружине жесткостью
Какова масса груза, прикрепленного к пружине, если период колебаний пружинного маятника на пружине жесткостью 2,5 Н/м равен 5 с? Используйте π = 3,14 в расчетах. Ответ выразите в граммах.
04.12.2023 10:46
Пояснение:
Для решения данной задачи нам необходимо использовать формулу периода колебаний пружинного маятника и формулу закона Гука.
Период колебаний пружинного маятника определяется следующей формулой:
T = 2π√(m/k),
где T - период колебаний, m - масса груза, k - жесткость пружины.
Закон Гука гласит:
F = kx,
где F - сила, действующая на пружину, x - изменение длины пружины, k - жесткость пружины.
Так как по условию дано значение периода колебаний (T) и жесткость пружины (k), мы можем сначала выразить массу груза (m) через период и жесткость, а затем перевести ответ в граммы.
Перейдем к решению:
1. Выразим m из формулы периода колебаний:
T = 2π√(m/k) ---> √(m/k) = T/(2π) ---> m/k = (T/(2π))^2
2. Подставим известные значения:
m/2,5 = (5/(2*3,14))^2
3. Решим уравнение для m:
m = 2,5 * (5/(2*3,14))^2
4. Переведем ответ в граммы:
m_гр = m * 1000
Получаем массу груза, прикрепленного к пружине в граммах.
Доп. материал:
В данной задаче период колебаний пружинного маятника равен 5 с, а жесткость пружины составляет 2,5 Н/м. Найдите массу груза, прикрепленного к пружине.
Совет:
Для более легкого понимания задачи, важно знать формулы периода колебаний для пружинного маятника и закон Гука. Перед решением задачи также не забывайте проверять, все ли величины даны в нужных единицах измерения и разобраться, какие значения вам даны и какая информация от вас требуется.
Упражнение:
Если жесткость пружины составляет 3,8 Н/м, а период колебаний пружинного маятника равен 4 с, найдите массу груза, прикрепленного к пружине. Ответ выразите в граммах. (Используйте π = 3,14 в расчетах)
Объяснение:
Для решения данной задачи, мы можем использовать формулу периода колебаний пружинного маятника:
Т = 2π√(m/k),
где T - период колебаний, m - масса груза, k - жесткость пружины.
Мы знаем, что жесткость пружины равна 2,5 Н/м и период колебаний (T) равен 5 секундам.
Подставив известные значения, мы можем найти массу груза (m).
Поэтапное решение:
1. Подставим известные значения в формулу:
5 = 2π√(m/2,5).
2. Делим обе части уравнения на 2π:
5/(2π) = √(m/2,5).
3. Возводим обе части уравнения в квадрат:
(5/(2π))^2 = m/2,5.
4. Умножаем обе части уравнения на 2,5:
m = (5/(2π))^2 * 2,5.
5. Вычисляем значение выражения в скобках:
m = (5/(2π))^2 * 2,5 ≈ 1,59 г.
Доп. материал:
Задача: Какова масса груза, прикрепленного к пружине, если период колебаний пружинного маятника на пружине жесткостью 2,5 Н/м равен 5 с?
Совет: Для лучшего понимания темы пружинного маятника, рекомендуется изучить основные понятия механики, такие как масса, жесткость и период колебаний. Также полезно понять, как формула используется для нахождения невыявленной переменной.
Дополнительное упражнение:
У пружинного маятника период колебаний составляет 2,5 секунды, а жесткость пружины равна 3 Н/м. Какова масса груза, прикрепленного к пружине? Выразите ответ в граммах. (Используйте π = 3,14 в расчетах)