Яке відношення мас тіл, що коливаються, можна знайти, якщо періоди коливань пружинних маятників відносяться як 2/3?

Яке відношення мас тіл, що коливаються, можна знайти, якщо періоди коливань пружинних маятників відносяться як 2/3?
Yagnenok

Yagnenok

Для розуміння даної задачі нам спочатку потрібно з"ясувати деякі основні поняття.

Період коливань пружинного маятника - це час, необхідний для одного повного коливання маятника з одного крайнього положення в інше і повернення у початкове положення.

Маса тіла не впливає безпосередньо на період коливань пружинних маятників. Однак, період коливань може залежати від маси тіла, яке підвішене на пружинному маятнику.

За формулою періоду коливань \(T\) для пружинного маятника ми маємо:

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

де \(m\) - маса тіла, що коливається, \(k\) - коефіцієнт жорсткості пружини.

У нашому випадку, ми хочемо знайти відношення мас тіл, якщо періоди коливань відносяться як 2/3. Для цього ми можемо записати співвідношення:

\[\frac{T_1}{T_2} = \frac{\sqrt{\frac{m_1}{k}}}{\sqrt{\frac{m_2}{k}}} = \frac{2}{3}\]

Де \(T_1\) та \(T_2\) - періоди коливань для тіл з масами \(m_1\) та \(m_2\) відповідно.

Після спрощення рівняння, ми отримаємо:

\[\frac{\sqrt{m_1}}{\sqrt{m_2}} = \frac{2}{3}\]

Далі, ми можемо помножити обидві сторони рівняння на \(\sqrt{m_2}\), щоб позбутися від знаменника:

\[\sqrt{m_1} = \frac{2}{3} \times \sqrt{m_2}\]

Далі, піднесемо обидві сторони рівняння до квадрату, щоб позбутися від квадратних коренів:

\[m_1 = \left(\frac{2}{3} \times \sqrt{m_2}\right)^2\]

\[m_1 = \left(\frac{2}{3}\right)^2 \times m_2\]

\[m_1 = \frac{4}{9} \times m_2\]

Ось і отримане відношення мас тіл, якщо періоди коливань пружинних маятників відносяться як 2/3:

\[m_1 = \frac{4}{9} \times m_2\]

Надіюся, що це допоможе вам зрозуміти та вирішити дану задачу! Якщо у вас є будь-які додаткові запитання, будь ласка, не соромтеся їх задавати.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello