3. К легкой пружине подвешен груз. При этом удлинение пружины Δl = 6,4 см. Груз выводят из положения равновесия и отпускают. Найдите период колебаний груза на пружине. Модуль ускорения свободного падения g = 10 м/с².
Физика 11 класс Колебания и волны Период колебаний пружина груз удлинение пружины физика 11 класс Новый
Для решения задачи мы будем использовать формулу для периода колебаний груза на пружине, которая колеблется в вертикальном направлении. Период колебаний T можно найти по формуле:
T = 2π * √(m/k)
где:
Сначала нам нужно найти жесткость пружины k. Мы можем использовать закон Гука, который гласит, что сила, действующая на пружину, равна:
F = k * Δl
Где:
Таким образом, мы можем выразить k через массу и удлинение:
k = F / Δl = (m * g) / Δl
Теперь нам нужно выразить период T через известные значения. Мы знаем, что:
k = (m * g) / Δl
Подставим это значение в формулу для периода:
T = 2π * √(m / ((m * g) / Δl))
Теперь упростим это выражение:
T = 2π * √(Δl / g)
Теперь подставим известные значения:
Теперь подставим эти значения в формулу:
T = 2π * √(0,064 / 10)
Сначала найдем значение под корнем:
0,064 / 10 = 0,0064
Теперь найдем корень из 0,0064:
√(0,0064) = 0,08
Теперь подставим это значение обратно в формулу для T:
T = 2π * 0,08
Теперь вычислим:
T ≈ 2 * 3,14 * 0,08 ≈ 0,5024
Таким образом, период колебаний груза на пружине составляет примерно 0,50 с.