Вопрос:

№5 Пружинный маятник совершает колебания, график которых представлен на рисунке. Чему будет равен период колебаний этого маятника, если массу его подвеса уменьшить в 4 раза?

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Для решения данной задачи необходимо:

  1. Определить период колебаний маятника по графику.
  2. Узнать, как изменится период при уменьшении массы подвеса в 4 раза.
  3. Записать новое значение периода.
  1. Период колебаний по графику:

    На графике видно, что период колебаний (время одного полного колебания) составляет 4 секунды.

    $$T = 4 \text{ с}$$.

  2. Влияние уменьшения массы на период:

    Период колебаний пружинного маятника определяется формулой $$T = 2\pi\sqrt{\frac{m}{k}}$$, где $$m$$ - масса подвеса, $$k$$ - жесткость пружины.

    Если массу уменьшить в 4 раза, то новая масса $$m' = \frac{m}{4}$$.

    Новый период $$T' = 2\pi\sqrt{\frac{m'}{k}} = 2\pi\sqrt{\frac{m}{4k}} = 2\pi\frac{1}{2}\sqrt{\frac{m}{k}} = \frac{1}{2} \cdot 2\pi\sqrt{\frac{m}{k}} = \frac{1}{2}T$$.

    Следовательно, период уменьшится в 2 раза.

  3. Новое значение периода:

    $$T' = \frac{T}{2} = \frac{4 \text{ с}}{2} = 2 \text{ с}$$.

Ответ: Период колебаний маятника будет равен 2 с.

ГДЗ по фото 📸
Подать жалобу Правообладателю

Похожие