Если к шарику массой m1 , колеблющемуся ** пружине, подвесить снизу еще один шарик массой...

0 голосов
504 просмотров

Если к шарику массой m1 , колеблющемуся на пружине, подвесить снизу еще один шарик массой m2 = 300 г, то частота колебаний уменьшится в n = 2 раза. Чему равна масса m1 первого шарика.


Физика (12 баллов) | 504 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов

Частота колебаний в 1 случае равна:

\nu_{1} = \frac{1}{2 \pi } \sqrt{ \frac{k}{m_{1}}}

k - жесткость, m - масса

Частота колебаний во 2 случае равна:

\nu_{2} = \frac{1}{2 \pi } \sqrt{ \frac{k}{m_{1}+m_{2}}}

По условию задачи известно, что частота уменьшилась в n раз:

\nu_{1} = n* \nu_{2}

Объединив эти формулы, получим:

\frac{1}{2 \pi } \sqrt{ \frac{k}{m_{1}}} =n* \frac{1}{2 \pi } \sqrt{ \frac{k}{m_{1}+m_{2}}}

\sqrt{ \frac{1}{m_{1}}} = n*\sqrt{ \frac{1}{m_{1}+m_{2}}}

Возведём обе части во 2-ю степень:

\frac{1}{m_{1}} = n^{2}*\frac{1}{m_{1}+m_{2}}

Т.к. n = 2, то получим:

\frac{1}{m_{1}} = 4*\frac{1}{m_{1}+m_{2}}

m_{1}+m_{2} = 4*m_{1}

m_{1} = \frac{m_{1}}{3}} = \frac{300}{3}} = 100


(2.5k баллов)