Які зміни треба внести у довжину маятника, щоб годинник показував точний час, якщо маятник, що має довжину 1 метр
Які зміни треба внести у довжину маятника, щоб годинник показував точний час, якщо маятник, що має довжину 1 метр, відстає на 0,5 години за добу?
15.12.2023 04:09
Описание:
Чтобы годинник показывал точное время, нам необходимо скорректировать длину маятника. Длина маятника напрямую связана с его периодом колебаний и зависит от ускорения свободного падения в данной точке.
Разберемся сначала в формуле связи между периодом колебаний маятника, ускорением свободного падения и его длиной:
T = 2π√(L/g)
Где:
T - период колебаний маятника,
L - длина маятника,
g - ускорение свободного падения.
У нас есть период колебаний (0,5 часа) и длина маятника (1 метр), поэтому нам нужно найти ускорение свободного падения (g).
Решаем уравнение относительно g:
0,5 = 2π√(1/g)
Возводим обе части уравнения в квадрат:
0,25 = 4π²(1/g)
Делим обе части уравнения на 4π²:
0,25/(4π²) = 1/g
Находим обратное значение:
g = 1/(0,25/(4π²))
Вычисляем:
g ≈ 39,478 м/с²
Таким образом, нам необходимо установить длину маятника так, чтобы ускорение свободного падения было равно 39,478 м/с², чтобы годинник показывал точное время.
Совет:
Для более глубокого понимания предлагаю провести дополнительные исследования по теме "период колебания маятника" и ускорение свободного падения". Смотрите обучающие видео, читайте учебники и практикуйтесь в решении подобных задач.
Задание для закрепления:
Сколько нужно изменить длину маятника, если период его колебаний должен быть равен 1 секунде, а ускорение свободного падения составляет примерно 9,8 м/с²? (Ответ дайте с точностью до десятых долей миллиметра).