Какова жесткость пружины в пружинном маятнике с нагрузкой массой 0,81 кг, если смещение пружины равно половине
Какова жесткость пружины в пружинном маятнике с нагрузкой массой 0,81 кг, если смещение пружины равно половине амплитуды первого колебания после отклонения 0,314?
22.12.2023 05:29
Описание:
Жесткость пружины в пружинном маятнике может быть вычислена с использование формулы Гука: F = k * x, где F - сила, k - коэффициент жесткости пружины и x - смещение пружины.
Также для пружинного маятника известно, что период колебаний (T) связан с жесткостью пружины (k) и массой (m) следующим образом: T = 2π√(m/k).
В данной задаче дано смещение пружины (x) и масса (m), и требуется найти коэффициент жесткости пружины (k).
Сначала найдем период колебаний (T):
T = 2π√(m/k)
T^2 = 4π^2(m/k)
T^2 = 4π^2m/k
k = 4π^2m/T^2
Теперь подставим известные значения в формулу:
m = 0,81 кг
x = 0,314 м (половина амплитуды)
T - период колебаний для такого пружинного маятника обычно не указан
Демонстрация:
Дано:
Масса (m) = 0,81 кг
Смещение пружины (x) = 0,314 м
Tребуется найти коэффициент жесткости пружины (k)
Обратите внимание, что для полного решения задачи, необходимо также знать период колебаний (T) пружинного маятника.
Совет:
Для лучшего понимания данного топика, рекомендуется ознакомиться с формулой Гука и уравнением периода колебаний для пружинного маятника. Также, для полного решения задачи, необходимо знать значение периода колебаний или иметь возможность его вычислить.
Задача на проверку:
Предположим, что период колебаний пружинного маятника составляет 2 секунды. Имея смещение пружины равное 0,2 метра и массу нагрузки 0,5 кг, найдите коэффициент жесткости пружины (k).