Каков период и амплитуда вертикальных колебаний системы, если груз массой 0,4 кг, который подвешен к пружине с жёсткостью 45 Н/м, оттянут вниз от положения равновесия на 22 см и имеет начальную скорость 2,1 м/с? При расчётах используйте значение π=3,14. Ответы округли до сотых. Ответ: Период колебаний: с., амплитуда колебаний: .
Хрусталь
Для решения этой задачи мы можем использовать законы движения математического маятника. Начнем с определения периода колебаний и амплитуды.
Период колебаний обозначается как \(T\) и представляет собой время, за которое система проходит одно полное колебание. Он определяется по формуле:
\[T = 2π\sqrt{\frac{m}{k}}\]
где \(m\) - масса груза, \(k\) - жесткость пружины, \(π\) - число «пи».
Амплитуда колебаний обозначается как \(A\) и представляет собой максимальное отклонение системы от положения равновесия. В данном случае амплитуда равна оттяжке вниз, то есть 0,22 м.
Теперь, когда у нас есть все данные, можем провести расчеты.
Период колебаний:
\[T = 2π\sqrt{\frac{0.4}{45}}\]
Подставим значения и посчитаем:
\[T ≈ 2\cdot3.14\sqrt{\frac{0.4}{45}} ≈ 2\cdot3.14\sqrt{0.0088889} ≈ 2\cdot3.14\cdot0.0943 ≈ 0.592 \text{ с}\]
Амплитуда колебаний:
\(A = 0.22 \text{ м}\)
Таким образом, период вертикальных колебаний системы составляет примерно 0.59 секунды, а амплитуда колебаний равна 0.22 метра.
Период колебаний обозначается как \(T\) и представляет собой время, за которое система проходит одно полное колебание. Он определяется по формуле:
\[T = 2π\sqrt{\frac{m}{k}}\]
где \(m\) - масса груза, \(k\) - жесткость пружины, \(π\) - число «пи».
Амплитуда колебаний обозначается как \(A\) и представляет собой максимальное отклонение системы от положения равновесия. В данном случае амплитуда равна оттяжке вниз, то есть 0,22 м.
Теперь, когда у нас есть все данные, можем провести расчеты.
Период колебаний:
\[T = 2π\sqrt{\frac{0.4}{45}}\]
Подставим значения и посчитаем:
\[T ≈ 2\cdot3.14\sqrt{\frac{0.4}{45}} ≈ 2\cdot3.14\sqrt{0.0088889} ≈ 2\cdot3.14\cdot0.0943 ≈ 0.592 \text{ с}\]
Амплитуда колебаний:
\(A = 0.22 \text{ м}\)
Таким образом, период вертикальных колебаний системы составляет примерно 0.59 секунды, а амплитуда колебаний равна 0.22 метра.
Знаешь ответ?