Пружинный маятник совершает 30 колебаний за 15 секунд. Как можно определить массу груза, если жесткость пружины составляет 175 Н/м?

Физика 11 класс Колебания и волны пружинный маятник колебания масса груза жесткость пружины физика 11 класс расчет массы Период колебаний формула пружинного маятника механика законы физики физические явления Новый

Чтобы определить массу груза в пружинном маятнике, нужно воспользоваться формулой для периода колебаний пружинного маятника. Период колебаний T можно выразить через жесткость пружины k и массу m груза следующим образом:

T = 2π * sqrt(m / k)

Сначала нам нужно найти период колебаний T. Период колебаний - это время, за которое происходит одно полное колебание. Мы знаем, что пружинный маятник совершает 30 колебаний за 15 секунд. Для нахождения периода, воспользуемся следующей формулой:

T = total_time / number_of_oscillations

Теперь подставим известные значения:

• total_time = 15 секунд
• number_of_oscillations = 30

Подставим в формулу:

T = 15 / 30 = 0.5 секунд

Теперь, зная период T, можем подставить его в формулу для нахождения массы m. Сначала выразим массу m из формулы для периода:

m = (T / (2π))² * k

Теперь подставим известные значения:

• T = 0.5 секунд
• k = 175 Н/м

Сначала найдем (T / (2π))²:

(0.5 / (2π))²

Теперь, используя значение π ≈ 3.14:

2π ≈ 6.28

Теперь подставим:

(0.5 / 6.28)² ≈ (0.0796)² ≈ 0.00632

Теперь подставим это значение в формулу для массы:

m = 0.00632 * 175

Теперь произведем расчет:

m ≈ 1.106 Н (или кг, так как масса в системе СИ измеряется в килограммах)

Таким образом, масса груза составляет примерно 1.106 кг.