Груз на пружине массой 500 г совершает 120 колебаний за  4 минуты.  Чему равна жёсткость пружины? Определите период, частоту колебаний. Сколько полных колебаний совершит маятник за 0,2 часа.
от

1 Ответ

Дано:  
Масса груза m = 500 г = 0.5 кг  
Количество колебаний n = 120  
Время t1 = 4 мин = 240 с  
Время t2 = 0.2 часа = 720 с  

Найти:  
Жёсткость пружины k, период колебаний T, частоту колебаний f, количество полных колебаний за 0,2 часа  

Решение:  
1. Определим жесткость пружины k.  
Жесткость пружины связана с периодом колебаний и массой груза m по формуле:  
T = 2π * sqrt(m / k)

Выразим k:  
k = (4π^2 * m) / T^2 = (4 * π^2 * 0.5) / (240/120)^2 ≈ 49 Н/м

2. Найдем период колебаний T и частоту колебаний f.  
Период колебаний можно найти, поделив время на количество колебаний:  
T = t1 / n = 240 / 120 = 2 c

Частота колебаний равна обратному значению периода:  
f = 1 / T = 1 / 2 = 0.5 Гц

3. Рассчитаем количество полных колебаний за 0,2 часа.  
Количество колебаний за 0,2 часа равно произведению частоты на время:  
n2 = f * t2 = 0.5 * 720 = 360 колебаний

Ответ:  
Жесткость пружины k ≈ 49 Н/м, период колебаний T = 2 c, частота колебаний f = 0.5 Гц, количество полных колебаний за 0,2 часа n2 = 360.
от