Какую массу нужно прицепить к пружине с коэффициентом жесткости 100 Н/м, чтобы пружинный маятник совершал колебания

Какую массу нужно прицепить к пружине с коэффициентом жесткости 100 Н/м, чтобы пружинный маятник совершал колебания с заданной частотой?
Лазерный_Рейнджер

Лазерный_Рейнджер

Для решения этой задачи нам понадобится использовать формулу для расчета периода колебаний пружинного маятника:

\[ T = 2\pi \sqrt{\frac{m}{k}} \]

где T - период колебания, m - масса, k - коэффициент жесткости пружины.

Дано, что коэффициент жесткости пружины равен 100 Н/м. Частота колебаний (f) в секундах равна обратному значению периода (T):

\[ f = \frac{1}{T} \]

Нам нужно найти массу (m), чтобы пружинный маятник совершал колебания с заданной частотой.

Для начала, найдем период колебаний:

\[ T = \frac{1}{f} = \frac{1}{0.5} = 2 \, \text{сек} \]

Теперь можем использовать формулу для расчета массы:

\[ T = 2\pi \sqrt{\frac{m}{k}} \]

Для этого преобразуем формулу:

\[ \sqrt{\frac{m}{k}} = \frac{T}{2\pi} \]

Теперь возводим обе части уравнения в квадрат:

\[ \frac{m}{k} = \left(\frac{T}{2\pi}\right)^2 \]

И, наконец, найдем массу:

\[ m = k \cdot \left(\frac{T}{2\pi}\right)^2 \]

Подставляем известные значения:

\[ m = 100 \, \text{Н/м} \cdot \left(\frac{2}{2\pi}\right)^2 \]

После расчета получаем:

\[ m \approx 1 \, \text{кг} \]

Таким образом, чтобы пружинный маятник совершал колебания с заданной частотой, к нему нужно прицепить массу примерно 1 кг. Приятной работы!
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello