Каковы период и амплитуда вертикальных колебаний системы, если груз массой 0,2 кг, закрепленный на верхнем конце
Каковы период и амплитуда вертикальных колебаний системы, если груз массой 0,2 кг, закрепленный на верхнем конце пружины с жесткостью 42 Н/м, оттянут вниз на 17 см от положения равновесия и имеет начальную скорость 3,4 м/с? Точность ответов - округляем до сотых, используя π=3,14.
16.12.2023 17:25
Описание:
Период и амплитуда вертикальных колебаний системы можно рассчитать, используя формулы, связанные с гармоническими колебаниями.
1. Начнем с расчета периода:
Период колебаний обозначается символом T и выражается в секундах (с).
Формула для периода гармонических колебаний:
T = 2π * √(m/k)
где m - масса груза, закрепленного на пружине (в данном случае 0,2 кг), k - жесткость пружины (в данном случае 42 Н/м).
Теперь подставим значения в формулу:
T = 2π * √(0,2 / 42)
Вычислим:
T = 2π * √(0,00476)
T ≈ 2π * 0,069
Округлим до сотых:
T ≈ 0,44 с
Таким образом, период колебаний системы составляет примерно 0,44 секунды.
2. Теперь рассчитаем амплитуду колебаний:
Амплитуда обозначается символом A и измеряется в метрах (м).
Формула для амплитуды гармонических колебаний:
A = x₀
где x₀ - изначальное отклонение груза от положения равновесия (в данном случае 17 см = 0,17 м).
Таким образом, амплитуда колебаний системы составляет 0,17 м.
Доп. материал:
Период вертикальных колебаний системы с массой 0,2 кг, закрепленной на пружине с жесткостью 42 Н/м и отклоненной на 17 см, составляет примерно 0,44 секунды, а амплитуда колебаний равна 0,17 метра.
Совет:
1. Проверьте, правильно ли вы ввели данные в формулу, и использовали ли правильные единицы измерения.
2. В случае возникновения сложностей, проконсультируйтесь с учителем или посмотрите видеоуроки, чтобы лучше понять гармонические колебания.
Задание для закрепления:
Масса груза, закрепленного на пружине, равна 0,3 кг. Жесткость пружины составляет 50 Н/м, а изначальное отклонение от положения равновесия - 10 см. Рассчитайте период и амплитуду вертикальных колебаний системы. (Ответ округлите до сотых)