Вопрос задан 04.03.2025 в 10:41. Предмет Физика. Спрашивает Матвеев Макс.

Два пружинных маятника имеют пружины с соотношением коэффициентов упругости (k1/k2 = 4). Отношение масс грузов (m1/m2 = 1). Каково будет соотношение периодов колебаний ?

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Шулембаев Улугбек.

Для того чтобы найти соотношение периодов колебаний двух пружинных маятников, нужно использовать формулу для периода колебаний пружинного маятника:

T=2πmkT = 2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}

где:

  • TT — период колебаний,
  • mm — масса груза,
  • kk — коэффициент упругости пружины (жесткость).

Периоды колебаний двух маятников с разными коэффициентами упругости и массами можно выразить через их соответствующие параметры.

  1. Период первого маятника (T1T_1):

    T1=2πm1k1T_1 = 2\pi \sqrt{\frac{m_1}{k_1}}
  2. Период второго маятника (T2T_2):

    T2=2πm2k2T_2 = 2\pi \sqrt{\frac{m_2}{k_2}}

Теперь, из условия задачи нам даны два соотношения:

  • k1k2=4\frac{k_1}{k_2} = 4 (коэффициенты упругости),
  • m1m2=1\frac{m_1}{m_2} = 1 (массы равны).

Таким образом, m1=m2m_1 = m_2, и можно упростить формулы для периодов.

Для соотношения периодов T1T2\frac{T_1}{T_2} подставим соответствующие выражения для T1T_1 и T2T_2:

T1T2=2πm1k12πm2k2\frac{T_1}{T_2} = \frac{2\pi \sqrt{\frac{m_1}{k_1}}}{2\pi \sqrt{\frac{m_2}{k_2}}}

Сокращаем 2π2\pi и m1=m2m_1 = m_2, тогда получаем:

T1T2=k2k1\frac{T_1}{T_2} = \sqrt{\frac{k_2}{k_1}}

Подставим соотношение k1k2=4\frac{k_1}{k_2} = 4, что означает k2k1=14\frac{k_2}{k_1} = \frac{1}{4}:

T1T2=14=12\frac{T_1}{T_2} = \sqrt{\frac{1}{4}} = \frac{1}{2}

Таким образом, соотношение периодов колебаний будет:

T1:T2=1:2T_1 : T_2 = 1 : 2

Ответ: соотношение периодов колебаний двух маятников равно 1:21 : 2.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос