Маятник длиной 22 см совершает вынужденные гармонические колебания на частоте резонанса. коэффициент затухания 2 рад/c. определить резонансную частоту вынужденных колебаний.
В данной задаче нам дано, что длина маятника равна 22 см, поэтому можем определить частоту его собственных колебаний следующим образом:
f_natural = 1 / (2π√(l/g))
Где:
l - длина маятника
g - ускорение свободного падения (примерное значение 9.8 м/с²)
Давайте подставим значения и решим задачу поэтапно.
1. Определим частоту собственных колебаний маятника:
f_natural = 1 / (2π√(0.22/9.8))
f_natural = 1 / (2π√(0.02244897959))
f_natural ≈ 1.4434 Гц (округлим до 4-х знаков после запятой)
2. Теперь найдем резонансную частоту вынужденных колебаний, используя полученное значение частоты собственных колебаний и коэффициент затухания:
f_res = 1.4434 / (2π√(1 - (2)²))
f_res = 1.4434 / (2π√(1 - 4))
f_res = 1.4434 / (2π√(-3))
Здесь возникает проблема, так как подкоренное выражение отрицательное. Это говорит о том, что резонансной частоты для такого значения коэффициента затухания не существует.
В итоге, ответ на задачу - резонансной частоты вынужденных колебаний нет, так как коэффициент затухания равен 2 рад/c.
f_res = f_natural / (2π√(1 - β²))
Где:
f_res - резонансная частота
f_natural - частота собственных колебаний маятника
β - коэффициент затухания
В данной задаче нам дано, что длина маятника равна 22 см, поэтому можем определить частоту его собственных колебаний следующим образом:
f_natural = 1 / (2π√(l/g))
Где:
l - длина маятника
g - ускорение свободного падения (примерное значение 9.8 м/с²)
Давайте подставим значения и решим задачу поэтапно.
1. Определим частоту собственных колебаний маятника:
f_natural = 1 / (2π√(0.22/9.8))
f_natural = 1 / (2π√(0.02244897959))
f_natural ≈ 1.4434 Гц (округлим до 4-х знаков после запятой)
2. Теперь найдем резонансную частоту вынужденных колебаний, используя полученное значение частоты собственных колебаний и коэффициент затухания:
f_res = 1.4434 / (2π√(1 - (2)²))
f_res = 1.4434 / (2π√(1 - 4))
f_res = 1.4434 / (2π√(-3))
Здесь возникает проблема, так как подкоренное выражение отрицательное. Это говорит о том, что резонансной частоты для такого значения коэффициента затухания не существует.
В итоге, ответ на задачу - резонансной частоты вынужденных колебаний нет, так как коэффициент затухания равен 2 рад/c.