Какова масса груза в пружинном маятнике, если его циклическая частота колебаний равна 10 рад/с и жёсткость пружины составляет 0,4 кН/м?
Детальное объяснение:
Для определения массы груза в пружинном маятнике можно использовать формулу для циклической частоты колебаний (ω) такого маятника:
ω = √(k / m)
где:
- ω (омега) — циклическая частота (10 рад/с в данной задаче).
- k — жёсткость пружины (0,4 кН/м, но переведем в СИ: 0,4 кН/м = 400 Н/м).
- m — масса груза (вопрос задачи).
Мы можем переупорядочить эту формулу, чтобы найти массу груза m:
m = k / ω²
Теперь подставим известные значения:
m = 400 Н/м / (10 рад/с)²
m = 400 Н/м / 100 рад²/с²
m = 4 кг
Итак, масса груза в пружинном маятнике составляет 4 килограмма.