Пружинный маятник совершил за 2 минуты с 60 полных колебаний. Необходимо определить период и частоту колебаний этого маятника. Найти массу груза, если жесткость пружины равна 400 Н/м. За какое время маятник совершит 1000 полных колебаний.  Сколько полных колебаний совершит маятник за 15 минут
от

1 Ответ

Дано:  
Время t1 = 2 мин = 120 с  
Количество колебаний n1 = 60  
Жесткость пружины k = 400 Н/м  
Время t2 = 15 мин = 900 с  
Количество колебаний n2 = 1000  

Найти:  
Период колебаний T, частоту колебаний f, массу груза m, количество полных колебаний за 15 минут  

Решение:  
1. Найдем период колебаний T и частоту колебаний f.  
Период колебаний можно найти, разделив время на количество колебаний:  
T = t1 / n1 = 120 / 60 = 2 c  
Частота колебаний равна обратной величине периода:  
f = 1 / T = 1 / 2 = 0.5 Гц  

2. Определим массу груза m.  
Масса груза связана с жесткостью пружины и квадратом периода колебаний по формуле:  
m = (k * T^2) / (4π^2) = (400 * 2^2) / (4π^2) ≈ 10.16 кг  

3. Рассчитаем количество полных колебаний за 15 минут.  
Количество колебаний за 15 минут равно произведению частоты на время:  
n3 = f * t3 = 0.5 * 900 = 450 полных колебаний  

Ответ:  
Период колебаний T = 2 c, частота колебаний f = 0.5 Гц, масса груза m ≈ 10.16 кг, количество полных колебаний за 15 минут n3 = 450.
от