Сначала найдем период колебаний \(T\). Так как частота \(
u = 15 \) Гц, то период равен \( T = \frac{1}{
u} = \frac{1}{15} \) с.
Теперь воспользуемся формулой для периода колебаний пружинного маятника: \( T = 2\pi \sqrt{\frac{m}{k}} \), где \(m\) – масса мухи, а \(k\) – жёсткость паутины. Нам нужно найти \(m\), поэтому преобразуем формулу:
\( \frac{T}{2\pi} = \sqrt{\frac{m}{k}} \)
\( (\frac{T}{2\pi})^2 = \frac{m}{k} \)
\( m = k (\frac{T}{2\pi})^2 \)
Подставим известные значения: \( k = 2.7 \) Н/м и \( T = \frac{1}{15} \) с:
\( m = 2.7 \cdot (\frac{1/15}{2\pi})^2 = 2.7 \cdot (\frac{1}{30\pi})^2 \)
\( m = 2.7 \cdot \frac{1}{900\pi^2} = \frac{2.7}{900 \cdot 9.86} = \frac{2.7}{8874} = 0.0003 кг = 0.3 г \)
Ответ: Масса мухи равна примерно 0,3 г.