Груз, подвешенный к пружине, совершает вертикальные колебания с периодом 0,6 с. После замены груза на другой груз период колебаний стал 0,8 с. Каким будет период колебаний, если оба груза подвесить на пружине одновременно?
от

1 Ответ

Дано:

- Период колебаний первого груза T1 = 0,6 с
- Период колебаний второго груза T2 = 0,8 с

Найти:

- Период колебаний, если оба груза подвешены на пружине одновременно.

Решение:

1. Периоды колебаний связаны с массами грузов и жесткостью пружины. Формула для периода колебаний выглядит так:

T = 2π * √(m/k),

где m - масса груза, k - жесткость пружины.

2. Для первого груза (масса m1):

T1 = 2π * √(m1/k)
=> √(m1/k) = T1/(2π)
=> m1/k = (T1/(2π))^2
=> m1 = k * (T1/(2π))^2.

3. Для второго груза (масса m2):

T2 = 2π * √(m2/k)
=> √(m2/k) = T2/(2π)
=> m2/k = (T2/(2π))^2
=> m2 = k * (T2/(2π))^2.

4. Теперь выразим массы m1 и m2:

m1 = k * (0,6/(2π))^2
m2 = k * (0,8/(2π))^2.

5. Подставим значения T1 и T2:

m1 = k * (0,6/(2*3,14))^2
m2 = k * (0,8/(2*3,14))^2.

6. Найдем m1 и m2:

m1 = k * (0,0955)^2 ≈ k * 0,0091,
m2 = k * (0,1273)^2 ≈ k * 0,0162.

7. Общая масса при одновременном подвешивании двух грузов:

m_total = m1 + m2 = k * (0,0091 + 0,0162) = k * 0,0253.

8. Теперь найдем период колебаний для общего груза:

T_total = 2π * √(m_total/k) = 2π * √(k * 0,0253 / k) = 2π * √(0,0253).

9. Расчитаем T_total:

T_total = 2 * 3,14 * √(0,0253) ≈ 2 * 3,14 * 0,1582 ≈ 0,994.

Ответ: Период колебаний, если оба груза подвешены на пружине одновременно, составит примерно 0,994 с.
от