Каков период колебаний груза массой 1 кг, который подвешен на пружине, если пружина растянулась на 1.5 см под действием силы 6N?

Физика 11 класс Колебания и волны Период колебаний груз на пружине масса 1 кг пружина 1.5 см сила 6N Новый

Для определения периода колебаний груза, подвешенного на пружине, необходимо воспользоваться законом Гука и формулой для периода колебаний пружинного маятника.

Шаг 1: Определение жесткости пружины (k)

Согласно закону Гука, сила, действующая на пружину, равна произведению жесткости пружины (k) на величину её растяжения (x):

F = k * x

Где:

• F - сила, действующая на пружину (в данном случае 6 N);
• x - растяжение пружины (в данном случае 1.5 см или 0.015 м).

Подставим известные значения в формулу:

6 N = k * 0.015 m

Отсюда можно выразить жесткость пружины:

k = 6 N / 0.015 m = 400 N/m.

Шаг 2: Определение периода колебаний (T)

Период колебаний пружинного маятника определяется по формуле:

T = 2 * π * √(m / k)

Где:

• T - период колебаний;
• m - масса груза (в данном случае 1 кг);
• k - жесткость пружины (в данном случае 400 N/m).

Подставим известные значения в формулу:

T = 2 * π * √(1 kg / 400 N/m)

Теперь вычислим значение под корнем:

√(1 / 400) = √(0.0025) = 0.05.

Теперь подставим это значение в формулу для периода:

T = 2 * π * 0.05 ≈ 0.314 м.

Ответ: Период колебаний груза массой 1 кг, подвешенного на пружине, составляет примерно 0.314 секунд.