Период колебаний пружинного маятника на пружине жёсткостью 2,5 Н/м равен 5 с. Определи массу прикреплённого к пружине груза. В расчётах прими π=3,14. (ответ вырази в граммах.)
Первый шаг: Найдем период колебаний (T) пружинного маятника. Мы знаем, что T = 5 c.
Второй шаг: По определению периода колебаний маятника, период равен времени, за которое маятник совершает одну полную колебательную волну. В данном случае, период равен 5 с.
Третий шаг: Математическая формула, связывающая период колебаний и жесткость пружины (k), имеет вид T = 2π√(m/k), где m - масса груза, k - жесткость пружины.
Четвертый шаг: Подставим известные значения в формулу и решим уравнение относительно массы груза m.
T = 2π√(m/k)
5 = 2π√(m/2,5)
Пятый шаг: Разделим обе части уравнения на 2π, чтобы избавиться от него в знаменателе.
5 / (2π) = √(m/2,5)
Шестой шаг: Возводим обе части уравнения в квадрат, чтобы избавиться от корня.
(5 / (2π))^2 = m/2,5
(25 / (4π^2)) = m/2,5
Седьмой шаг: Умножим обе части уравнения на 2,5 для избавления от 2,5 в знаменателе.
25 / (4π^2) * 2,5 = m
(25 * 2,5) / (4π^2) = m
62,5 / (4π^2) = m
Восьмой шаг: Возьмем π равным 3,14, как указано в условии.
62,5 / (4 * 3,14^2) = m
62,5 / (39,4784) = m
1,58 г = m
Ответ: Масса груза прикрепленного к пружине равна примерно 1,58 грамма.
Первый шаг: Найдем период колебаний (T) пружинного маятника. Мы знаем, что T = 5 c.
Второй шаг: По определению периода колебаний маятника, период равен времени, за которое маятник совершает одну полную колебательную волну. В данном случае, период равен 5 с.
Третий шаг: Математическая формула, связывающая период колебаний и жесткость пружины (k), имеет вид T = 2π√(m/k), где m - масса груза, k - жесткость пружины.
Четвертый шаг: Подставим известные значения в формулу и решим уравнение относительно массы груза m.
T = 2π√(m/k)
5 = 2π√(m/2,5)
Пятый шаг: Разделим обе части уравнения на 2π, чтобы избавиться от него в знаменателе.
5 / (2π) = √(m/2,5)
Шестой шаг: Возводим обе части уравнения в квадрат, чтобы избавиться от корня.
(5 / (2π))^2 = m/2,5
(25 / (4π^2)) = m/2,5
Седьмой шаг: Умножим обе части уравнения на 2,5 для избавления от 2,5 в знаменателе.
25 / (4π^2) * 2,5 = m
(25 * 2,5) / (4π^2) = m
62,5 / (4π^2) = m
Восьмой шаг: Возьмем π равным 3,14, как указано в условии.
62,5 / (4 * 3,14^2) = m
62,5 / (39,4784) = m
1,58 г = m
Ответ: Масса груза прикрепленного к пружине равна примерно 1,58 грамма.