Какова частота и период колебаний шарика массой 10 г, который подвешен к пружине жесткостью 10 Н/м?

Физика 11 класс Гармонические колебания частота колебаний Период колебаний пружина жёсткость масса шарика физика 11 класс Новый

Чтобы найти частоту и период колебаний шарика, подвешенного к пружине, нам нужно использовать формулы для гармонического осциллятора. В данном случае мы имеем массу шарика и жесткость пружины.

Давайте начнем с определения необходимых параметров:

• Масса шарика (m): 10 г = 0.01 кг (переведем в килограммы, так как в физических формулах используется SI-единицы).
• Жесткость пружины (k): 10 Н/м.

Теперь мы можем рассчитать частоту колебаний (f) с помощью следующей формулы:

f = (1 / (2 * π)) * √(k / m)

Подставим известные значения:

1. Сначала найдем отношение k / m:
2. k = 10 Н/м
3. m = 0.01 кг
4. k / m = 10 / 0.01 = 1000 (секунд в квадрате).

Теперь подставим это значение в формулу для частоты:

1. f = (1 / (2 * π)) * √(1000)
2. √(1000) ≈ 31.62
3. Теперь подставим это значение:
4. f ≈ (1 / (2 * 3.14)) * 31.62 ≈ 5.03 Гц.

Теперь, чтобы найти период колебаний (T), используем формулу:

T = 1 / f

1. Подставим найденное значение частоты:
2. T = 1 / 5.03 ≈ 0.198 секунд.

Итак, мы получили следующие результаты:

• Частота колебаний (f): примерно 5.03 Гц.
• Период колебаний (T): примерно 0.198 секунд.

Таким образом, частота колебаний шарика составляет около 5.03 Гц, а период колебаний — около 0.198 секунд.