Рассматривается пружинный маятник. Как изменятся частота и период собственных колебаний, если при неизменной массе груза пружину, к которой он подвешен, заменить другой, имеющей коэффициент жесткости, в четыре раза меньший первоначального?

Показать ответ

Ответ:

frezoloto

27.04.2021 09:48

Ск. - скорость
об. - объем
ц.с. - центростремительное
sqrt ( ) - квадратный корень из
^ - степень
П - число Пи
m - масса тела
M - масса планеты
R - радиус
G - грав. постоянная
r - плотность

T = 2П * R / V(ск.)

a(цс.) = V^2(ск.) / R ==> V(ск.) = sqrt( a(цс.) * R )
m * a(цс.) = m * g - N (N - вес ( сила р.о. ), N на полюсе = m * g ==> a(цс.) на полюсе = 0, что верно, N на экваторе = 1/2 N на полюсе = 1/2 m * g), тогда
m * a(цс.) = 1/2 m * g
a(ц.с.) = 1/2 g ==> V(ск.) = sqrt ( 1/2 g * R )

F = m *g
F = G * m * M / R^2 ==> g = G * M / R^2 ==> V(ск.) = sqrt ( G * M / 2R )

T = 2П * R / V(ск.) = 2П * R / sqrt ( G * M / 2R ) = 2П * R * sqrt( 2R / (G * M) )
R = sqrt ( R^2 ) ==> T = 2П * sqrt ( 2R^3 / (G * M) )

V(об.) = 4/3 П * R^3 ==> R^3 = 3V(об.) / 4П ==>
==> T = 2П * sqrt ( 2 * 3V(об.) / (4П * G * M) ) == >

r = M / V(об.) ==> T = 2П * sqrt ( 3 / ( 2П * G * r ) )

только не забудь перевести плотность из г/см^3 в кг/м^3 ( просто умножь на 10^3 )
Вот вроде так

0,0(0 оценок)

Ответ:

geekeuphoria

21.03.2021 12:33

В любом положениии жука, по графику, мы можем найти соответствующую его положению скорость. Пусть расстояние между

делениями равно    $x \ ,$     тогда мы можем выразить время, которое тратит жук на прохождение расстояния между

каждой парой делений:

$t_{01} = \frac{x}{3} \ ;$

$t_{12} = \frac{x}{4} \ ;$

$t_{23} = \frac{x}{1} \ ;$

$t_{34} = \frac{x}{4} \ ;$

$t_{45} = \frac{x}{2} \ ;$

$t_{56} = \frac{x}{1} \ ;$

$t_{67} = \frac{x}{3} \ ;$

$t_{78} = \frac{x}{1} \ ;$

$t_{89} = \frac{x}{3} \ ;$

Жук, как мы понимаем, сделал 4 остановки: после 2-ого, 4-ого, 6-ого и 8-ого делений на 1.5 секунды.

Значит полное время, которое он затратил на прохождение линейки равно:

$t = t_{01} + t_{12} + 1.5 + t_{23} + t_{34} + 1.5 + t_{45} + t_{56} + 1.5 + t_{67} + t_{78} + 1.5 + t_{89} = \\\\ = \\\frac{x}{3} + \frac{x}{4} + 1.5 + \frac{x}{1} + \frac{x}{4} + 1.5 + \frac{x}{2} + \frac{x}{1} + 1.5 + \frac{x}{3} + \frac\\{x}{1} + 1.5 + \frac{x}{3} = \\\\ = ( 1.5 + 1.5 + 1.5 + 1.5 ) + ( \frac{x}{3} + \frac{x}{3} + \frac{x}{3} ) + ( \frac{x}\\{4} + \frac{x}{4} + \frac{x}{2} ) + x + x + x = \\\\ = 4 \cdot 1.5 + 3 \cdot \frac{x}{3} + ( \frac{x}{2} + \frac{x}{2} ) + \\3x = 6 + x + x + 3x = 6 + 5x \ ;$

$t = 6 + 5x \ ;$

Поскольку нам дана средняя скорость,
то мы можем определить длину L линейки Глюка, как:

$L = t \cdot v_{cp} = ( 6 + 5x ) \cdot 1 = 6 + 5x \ ;$

Но с другой стороны, длина линейки Глюка, очевидно, равна    $9x \ ,$     поскольку мы изначальнго определили

$x \ ,$     как цену деления линейки Глюка. Стало быть:

$L = 6 + 5x = 9x \ ;$

$6 = 4x \ ;$

x = 1.5