profile
Размещено 6 лет назад по предмету Физика от Maryashc

Коэффициенты жёсткости двух упругих пружин , соединённых последовательно, соответственно равны 10 и 30 Н/м. К пружинам подвешен груз массой 50 г. Найдите собственную частоту колебательной системы.

  1. Ответ на вопрос
    Ответ на вопрос дан WiLdToNnY
    1. Определяем общую жёсткость получившейся пружины состоящей из 2-ух последовательно соединённых пружин: 
    k_{1/2}= frac{k_1cdot k_2}{k_1+k_2}= frac{10cdot 30}{10+30}=  7,5   frac{H}{_M}
    2. Собственная частота колебаний будет:  nu =  frac{1}{T}
    где период колебаний  T=2 pi cdot  sqrt{ frac{m}{k_{1/2}} } =2cdot 3,14cdot  sqrt{ frac{0,05}{7,5 }}approx0,51276  c
    Откуда частота: nu= frac{1}{0,51276} approx 1,95023  c^{-1}
    1. Ответ на вопрос
      Ответ на вопрос дан logophobia
      Вы корень забыли извлечь при вычислении.
    2. Ответ на вопрос
      Ответ на вопрос дан WiLdToNnY
      Всё верно! Извиняюсь за невнимательность
  2. Ответ на вопрос
    Ответ на вопрос дан logophobia
    1 СПОСОБ:
    Если растянуть пружины, связанные параллельно на некоторую длину L, то каждая из них будет испытывать одну и ту же внешнюю силу F. Одна пружина растянется на x(1) = x, а другая на x(2) = L–x. При этом будет верно, что:
    k(1) x = k2 (L–x), откуда:
    k(1) x = k2 L– k(2) x ;
    ( k(1) + k(2) ) x = k(2) L ;
    x(1) = k(2) L / ( k(1) + k(2) ) ;
    и x(2) = k(1) L / ( k(1) + k(2) ) ;
    Если разделить силу F на общее удлиннение, то получится:
    F/L = k(1) x(1) / L = k(1) k(2) / ( k(1) + k(2) ) = 1 / ( 1/k(1) + 1/k(2) ) ;
    Это и будет составной коэффициент жёсткости:
    k = 1 / ( 1/k(1) + 1/k(2) ) ;
    Частота колебаний выразится общей формулой:
    f = 1/(2п) √[k/m] ;
    f = 1 / ( 2 п √[ ( 1/k(1) + 1/k(2) ) m ] ) ;

    2 СПОСОБ:
    Можно поступить и иначе:
    Запишем второй закон Ньютона для системы:
    [1] ma = k(1) x(1) = k(2) x(2) , из второго равенства:
    x(2) = x(1) k(1) / k(2) , тогда:
    x(1) + x(2) = x(1) ( 1 + k(1) / k(2) ) , и поскольку:
    a = ( x(1) + x(2) )'' = x''(1) ( 1 + k(1) / k(2) ) , то подставим это выражение в первое равенство [1] :
    m x''(1) ( 1 + k(1) / k(2) ) = k(1) x(1) ;
    x''(1) ( 1/k(1) + 1/k(2) ) = [1/m] x(1) ;
    x''(1) = 1 / [ ( 1/k(1) + 1/k(2) ) m ] * x(1) ;
    А поскольку общее решение x'' = w²x , то:
    w² = 1 / [ ( 1/k(1) + 1/k(2) ) m ] ;
    w = 1 / √[ ( 1/k(1) + 1/k(2) ) m ] ;
    f = w/2п = 1 / ( 2 п √[ ( 1/k(1) + 1/k(2) ) m ] ) ;


    Посчитаем:
    f = 1 / ( 2 * 3.14 √[ ( 1/10 + 1/30 ) 0.05 ] ) = √[ 150 ] / ( 2 * 3.14 ) = 1.95 Гц.
Не тот ответ на вопрос, который вам нужен?
Найди верный ответ
Самые новые вопросы
tegysigalpa2012
Русский язык - 6 лет назад

Помогите решить тест по русскому языку тест по русскому языку «местоимение. разряды местоимений» для 6 класса 1. укажите личное местоимение: 1) некто 2) вас 3) ни с кем 4) собой 2. укажите относительное местоимение: 1) кто-либо 2) некоторый 3) кто 4) нам 3. укажите вопросительное местоимение: 1) кем-нибудь 2) кем 3) себе 4) никакой 4. укажите определительное местоимение: 1) наш 2) который 3) некий 4) каждый 5. укажите возвратное местоимение: 1) свой 2) чей 3) сам 4) себя 6. найдите указательное местоимение: 1) твой 2) какой 3) тот 4) их 7. найдите притяжательное местоимение: 1) самый 2) моего 3) иной 4) ничей 8. укажите неопределённое местоимение: 1) весь 2) какой-нибудь 3) любой 4) этот 9. укажите вопросительное местоимение: 1) сколько 2) кое-что 3) она 4) нами 10. в каком варианте ответа выделенное слово является притяжательным местоимением? 1) увидел их 2) её нет дома 3) её тетрадь 4) их не спросили

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.