Ртуть массой m колеблется в дугообразном (U) сосуде, площадь поперечного сечения которого...

0 голосов
31 просмотров

Ртуть массой m колеблется в дугообразном (U) сосуде, площадь поперечного сечения которого S. Найти период.


Физика (729 баллов) | 31 просмотров
0

Пожалуйста, не пишите тут неправильные решения только для того, что бы получить баллы.

0

Да, можно одним. Но, если Вас не затруднит, можно и двумя.

0

О, большое спасибо.

Дан 1 ответ
0 голосов

1 способ:
При выводе жидкости из равновесия, возникает возвращающая сила:
F=2\rho gS\Delta h 
Которая действует на всю жидкость.
Находим ускорение из второго закона Ньютона:
a=\cfrac{F}{m}=\cfrac{2\rho gS\Delta h}{m}
Массу найдем как сумму масс в обеих частях:
m=m_1+m_2=2\rho SH
Получаем:
a=\cfrac{gh}{H}
Так как движение колебательное, присутствует циклическая частота:
a=w^2h=\cfrac{gh}{H}\\w^2=\cfrac{g}{H}\\w=\sqrt{\cfrac{g}{H}}
Тогда период будет равен:
T=\cfrac{2\pi}{w}=2\pi\sqrt{\cfrac{H}{g}}
2 способ:
Колебания жидкости в сосуде можно сопоставить с колебаниями математического маятника:
w=\sqrt{\cfrac{g}{H}}=\sqrt{\cfrac{k}{m}}\\w=\sqrt{\cfrac{k}{2\rho SH}}\\k=2\rho gS
Аналогично находится период, подстановкой циклической частоты.
T=\sqrt{\cfrac{m}{k}}


image
(9.1k баллов)
0

m1+m2=2pSH
Разве нет. g - лишняя?

0

А откуда вы взяли формулу F=2pgSh? Возвращающая сила.

0

Да, вроде бы. Спасибо ещё раз.