Какова жесткость пружины, если период гармонических колебаний пружинного маятника составляет Т = 0,942 с, а масса груза m = 675 г?
Физика 11 класс Гармонические колебания
Чтобы найти жесткость пружины, мы можем использовать формулу для периода колебаний пружинного маятника:
T = 2π * √(m/k)
где:
Сначала нужно перевести массу груза из граммов в килограммы:
m = 675 г = 0,675 кг.
Теперь можем подставить известные значения в формулу для периода:
0,942 = 2π * √(0,675/k)
Теперь нам нужно выразить жесткость пружины k. Для этого сначала упростим уравнение:
0,942 / (2π) = √(0,675/k)
(0,942 / (2π))^2 = 0,675/k
k = 0,675 / (0,942 / (2π))^2
Теперь подставим значения и посчитаем k:
Сначала вычислим 0,942 / (2π):
2π ≈ 6,2832, тогда:
0,942 / 6,2832 ≈ 0,149
Теперь возведем это значение в квадрат:
(0,149)^2 ≈ 0,0222
Теперь подставим это значение в формулу для k:
k = 0,675 / 0,0222 ≈ 30,38 Н/м
Таким образом, жесткость пружины составляет примерно 30,38 Н/м.