Груз, подвешенный на пружине жесткостью 250 Н/м, совершает 50 колебаний за 31,4 с. Найти массу груза.
от

1 Ответ

дано:  
Жесткость пружины k = 250 Н/м  
Количество колебаний n = 50  
Время t = 31,4 с  

найти:  
Массу груза m

решение:  
Сначала определим период T колебаний. Период равен времени, за которое происходит одно полное колебание и рассчитывается как:  
T = t / n.

Подставим известные значения:  
T = 31,4 / 50 = 0,628 с.

Теперь можем найти частоту f колебаний:  
f = 1 / T.  

Подставим значение T:  
f = 1 / 0,628 ≈ 1,591 Гц.

Частота колебаний также связана с жесткостью пружины и массой груза по формуле:  
f = (1 / (2π)) * √(k / m).

Теперь подставим известные значения и выразим массу m:  
1,591 = (1 / (2π)) * √(250 / m).

Перепишем уравнение для массы:  
√(250 / m) = 1,591 * 2π.  

Теперь найдем значение 1,591 * 2π:  
1,591 * 2π ≈ 10.

Квадратим обе стороны уравнения:  
250 / m = 10^2 = 100.

Теперь выразим массу m:  
m = 250 / 100 = 2,5 кг.

ответ:  
Масса груза составляет 2,5 кг.
от