Яка маса вантажу була спочатку підвішена до пружини, якщо період його коливань збільшився прикладно в 1,41 разу після прикріплення гирі масою 100г?
Fontan_9013
Для решения этой задачи нам необходимо использовать законы гармонических колебаний. В данном случае, мы имеем дело с законом Гука, который гласит, что период колебаний пружинного маятника зависит от массы его груза и жесткости пружины.
Период \(T\) колебаний пружинного маятника можно рассчитать по следующей формуле:
\[T = 2\pi\sqrt{\frac{m}{k}}\]
где:
\(T\) - период колебаний,
\(\pi\) - число пи (приближенно равно 3.14),
\(m\) - масса груза,
\(k\) - жесткость пружины.
Мы знаем, что период колебаний увеличился в 1,41 раза. Это означает, что новый период колебаний после прикрепления гири можно представить так:
\[T_2 = 1,41T_1\]
где \(T_1\) - период колебаний до прикрепления гири,
\(T_2\) - период колебаний после прикрепления гири.
Мы также знаем, что масса гири составляет 100 г (0,1 кг). У нас есть уравнение с двумя неизвестными: массой груза (\(m\)) и жесткостью пружины (\(k\)).
Чтобы решить это уравнение, нам необходимо выразить массу груза (\(m\)) через \(k\) и подставить его в уравнение периода колебаний (\(T_1\)).
Рассмотрим уравнение:
\[T_2 = 1,41T_1\]
Подставим значение \(T_1\) из формулы периода колебаний:
\[1,41T_1 = 2\pi\sqrt{\frac{m}{k}}\]
Делим обе части уравнения на 1,41:
\[T_1 = \frac{2\pi}{1,41}\sqrt{\frac{m}{k}}\]
Теперь мы можем решить это уравнение относительно массы груза (\(m\)):
\[\sqrt{\frac{m}{k}} = \frac{T_1}{\frac{2\pi}{1,41}}\]
Возводим обе части уравнения в квадрат:
\[\frac{m}{k} = \left(\frac{T_1}{\frac{2\pi}{1,41}}\right)^2\]
Умножаем обе части уравнения на \(k\):
\[m = k\left(\frac{T_1}{\frac{2\pi}{1,41}}\right)^2\]
Теперь мы можем выразить массу груза (\(m\)) через известные значения и решить задачу. Ответ будет зависеть от значения жесткости пружины (\(k\)), которое нам не дано в условии.
Примечание: Для получения окончательного численного ответа, вам понадобится значение жесткости пружины (\(k\)), которое можно определить экспериментально или предоставить в условии задачи.
Период \(T\) колебаний пружинного маятника можно рассчитать по следующей формуле:
\[T = 2\pi\sqrt{\frac{m}{k}}\]
где:
\(T\) - период колебаний,
\(\pi\) - число пи (приближенно равно 3.14),
\(m\) - масса груза,
\(k\) - жесткость пружины.
Мы знаем, что период колебаний увеличился в 1,41 раза. Это означает, что новый период колебаний после прикрепления гири можно представить так:
\[T_2 = 1,41T_1\]
где \(T_1\) - период колебаний до прикрепления гири,
\(T_2\) - период колебаний после прикрепления гири.
Мы также знаем, что масса гири составляет 100 г (0,1 кг). У нас есть уравнение с двумя неизвестными: массой груза (\(m\)) и жесткостью пружины (\(k\)).
Чтобы решить это уравнение, нам необходимо выразить массу груза (\(m\)) через \(k\) и подставить его в уравнение периода колебаний (\(T_1\)).
Рассмотрим уравнение:
\[T_2 = 1,41T_1\]
Подставим значение \(T_1\) из формулы периода колебаний:
\[1,41T_1 = 2\pi\sqrt{\frac{m}{k}}\]
Делим обе части уравнения на 1,41:
\[T_1 = \frac{2\pi}{1,41}\sqrt{\frac{m}{k}}\]
Теперь мы можем решить это уравнение относительно массы груза (\(m\)):
\[\sqrt{\frac{m}{k}} = \frac{T_1}{\frac{2\pi}{1,41}}\]
Возводим обе части уравнения в квадрат:
\[\frac{m}{k} = \left(\frac{T_1}{\frac{2\pi}{1,41}}\right)^2\]
Умножаем обе части уравнения на \(k\):
\[m = k\left(\frac{T_1}{\frac{2\pi}{1,41}}\right)^2\]
Теперь мы можем выразить массу груза (\(m\)) через известные значения и решить задачу. Ответ будет зависеть от значения жесткости пружины (\(k\)), которое нам не дано в условии.
Примечание: Для получения окончательного численного ответа, вам понадобится значение жесткости пружины (\(k\)), которое можно определить экспериментально или предоставить в условии задачи.
Знаешь ответ?