Який є розмах коливань пружинного маятника, якщо він проходить відстань 1,4 м за 7,7 с, а період коливань дорівнює
Який є розмах коливань пружинного маятника, якщо він проходить відстань 1,4 м за 7,7 с, а період коливань дорівнює 1,1 с?
11.12.2023 07:21
Пояснение:
Размах колебаний пружинного маятника является расстоянием между крайними положениями маятника во время его колебаний.
Известно, что период колебаний пружинного маятника можно вычислить по формуле:
T = 2π * √(m / k)
где T - период колебаний, m - масса маятника, k - жесткость пружины.
Дано, что период колебаний T = 1,1 с. Мы можем использовать эту информацию, чтобы найти жесткость пружины k. Подставив известные значения в формулу, получим:
1,1 = 2π * √(m / k)
Разделив обе части уравнения на 2π и возводя в квадрат, получим:
1,1^2 / (2π)^2 = m / k
Также, дано, что маятник проходит расстояние 1,4 м за 7,7 с. Размах колебаний маятника равен двойной амплитуде, то есть 2A. Поэтому, чтобы найти размах, нам нужно разделить расстояние на время на половину:
2A = 1,4 / 7,7
Теперь мы имеем два уравнения - одно для нахождения жесткости пружины, а другое для нахождения размаха колебаний. Решая эти уравнения, мы найдем ответ.
Решение:
Сначала найдем значение жесткости пружины k:
1,1^2 / (2π)^2 = m / k
k = m * (1,1^2 / (2π)^2)
Затем найдем значение размаха колебаний 2A:
2A = 1,4 / 7,7
Подставив расчетное значение жесткости пружины k исходя из первого уравнения во второе уравнение, мы найдем итоговый ответ для размаха колебаний маятника.
Пример использования:
Задача: Який є розмах коливань пружинного маятника, якщо він проходить відстань 1,4 м за 7,7 с, а період коливань дорівнює 1,1 с?
Решение:
Сначала найдем значение жесткости пружины к:
k = m * (1,1^2 / (2π)^2)
Подставив известные значения, получим:
k = m * (1,1^2 / (2π)^2)
Затем найдем значение размаха колебаний 2A:
2A = 1,4 / 7,7
Подставив найденное значение жесткости пружины k во второе уравнение, получим значение размаха 2A.
Ответ: Размах колебаний маятника равен значению 2A.
Совет: Для более лучшего понимания данной темы, рекомендуется изучить основы механики и уравнения движения тела, а также принципы колебаний и законы сохранения энергии.
Практика:
Решите следующую задачу: Пружинный маятник проходит размахом 0,6 м и его период колебаний равен 2 с. Найдите значение жесткости пружины k.