Вопрос задан 17.01.2025 в 11:24. Предмет Физика. Спрашивает Синяткин Кирилл.

Гиря массой 2 кг, подвешенная на стальной пружине, совершает свободные колебания с периодом 2 с. Найдите период гири массой 0,5 кг, подвешенной на этой же пружине.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Соловьёва Елизавета.

Чтобы решить задачу о периоде колебаний гири, подвешенной на пружине, воспользуемся законом гармонических колебаний. Период колебаний пружинного маятника можно выразить через массу и жесткость пружины. Формула для периода TT колебаний выглядит следующим образом:

T=2πmkT = 2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}

где:

  • TT — период колебаний,
  • mm — масса груза,
  • kk — жесткость пружины.

В данной задаче мы знаем, что гиря массой 2 кг имеет период колебаний 2 с. Подставим известные значения в формулу:

2=2π2k2 = 2\pi \sqrt{\frac{2}{k}}

Сначала упростим уравнение:

1=π2k1 = \pi \sqrt{\frac{2}{k}}

Далее, возведем обе стороны в квадрат:

1=π22k1 = \pi^2 \frac{2}{k}

Отсюда выразим жесткость пружины kk:

k=2π2k = 2\pi^2

Теперь мы можем найти период для гири массой 0,5 кг, используя ту же формулу, но с новой массой:

T=2π0.5kT' = 2\pi \sqrt{\frac{0.5}{k}}

Подставим найденное значение kk:

T=2π0.52π2T' = 2\pi \sqrt{\frac{0.5}{2\pi^2}}

Упростим это выражение:

T=2π0.521πT' = 2\pi \sqrt{\frac{0.5}{2}} \cdot \frac{1}{\pi} T=20.52=20.25=20.5=1T' = 2 \sqrt{\frac{0.5}{2}} = 2 \sqrt{0.25} = 2 \cdot 0.5 = 1

Таким образом, период колебаний гири массой 0,5 кг, подвешенной на этой же пружине, составляет 1 секунду.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос