Menu
Під дією вітра гілка починає коливання з амплітудою 25 см за 10 секунд гілка здійснила 5 коливань. Знайти жортність гілки. Знаючи що її вага 300г


Превращение енергии при механических колебанияхю. При колебательном движении маятника всегда происходит  периодические взаимные переодические взаимные превращения его кинетической и потенциальной энергии: 

\( E_p=\frac{k*A^2}{2} \), где k - коэфициен жёсткости пружины (Н/м), A - амплитуда (м).

\( E_k=\frac{m*v^2_{max}}{2} \), где m - масса груза (кг), \( v_{max} \) - скорость груза (м/с). Приравниваем правые и левые части \( E_p=E_k \), то \( \frac{m*v^2_{max}}{w}=\frac{k*A^2}{2} \) ⇒ выражаем находимую жёсткость пружины: \( k=\frac{m*v^2_{max}}{A^2} \), так как происходят гармонические колебания, скорость из распространения есть циклическя частота т. Е.  \( v_{max}=w \). Заменив получим

\( k=\frac{m*w^2}{A^2} \), где циклическая чатота \( w=2\pi*V \), где V - частота колебаний (Гц). Частота - это чило колебаний в еденицу времени т. Е.  \( V=\frac{n}{t} \), где t - промежуток времени (с), n - число колебаний. Заменив получим \( w=2\pi*\frac{n}{t}=\frac{2\pi*n}{t} \). То формула определения жёсткости пружины \( k=\frac{m*(\frac{2\pi*n}{t})^2}{A^2}=\frac{m*4\pi^2*n^2}{A^2*t^2} \)

В системе СИ: 25 см = 0,25 м; 300 г = 0,3 кг. Подставляем численные данные и вычисляем: \( k=\frac{0,3*4*3,14^2*5^2}{0,25^2*10^2}=48(H/metr). \)


ПОХОЖИЕ ЗАДАНИЯ: