Какая максимальная скорость колеблющегося груза при амплитуде малых свободных колебаний пружинного маятника в 4 см и циклической частоте в 10 рад/с? 1. 0,4 м/с 2. 0,8 м/с 3. 4 м/с 4. 16 м/с
Пошаговое решение:
Объяснение: Чтобы решить данную задачу, нам необходимо использовать формулу для вычисления максимальной скорости колеблющегося груза на пружинном маятнике. Формула связывает амплитуду колебаний (A) и циклическую частоту (ω) с максимальной скоростью (V).
Формула для максимальной скорости в малых свободных колебаниях пружинного маятника:
V = A * ω
Где:
V — максимальная скорость (в м/с)
A — амплитуда колебания (в м)
ω — циклическая частота (в рад/с)
Для решения задачи подставим значения:
A = 0,04 м (так как амплитуда дана в сантиметрах, переведем в метры)
ω = 10 рад/с
V = 0,04 м * 10 рад/с = 0,4 м/с
Таким образом, максимальная скорость колеблющегося груза на пружинном маятнике при указанных условиях составляет 0,4 м/с.
Совет: Чтобы лучше понять принцип работы пружинного маятника и связь между амплитудой, циклической частотой и максимальной скоростью, рекомендуется провести дополнительные исследования и эксперименты с пружинными маятниками. Также полезно изучить законы гармонического движения.
Упражнение: Пружинный маятник имеет амплитуду 6 см и циклическую частоту 5 рад/с. Какая будет максимальная скорость груза на этом маятнике? (ответ округлите до ближайшего целого числа)