Чтобы найти длину нити математического маятника, используя формулу для периода колебаний ( T ), которая выглядит следующим образом:
[
T = 2\pi \sqrt{\frac{l}{g}}
]
где:
- ( T ) — период колебаний (в секундах),
- ( l ) — длина нити (в метрах),
- ( g ) — ускорение свободного падения (приблизительно равно ( 9.81 , \text{м/с}^2 )).
В данном случае, ( T = 3 ) секунды. Подставим это значение в формулу и выразим ( l ):
[
3 = 2\pi \sqrt{\frac{l}{9.81}}
]
Теперь можем решить это уравнение для ( l ).
- Сначала разделим обе стороны на ( 2\pi ):
[
\frac{3}{2\pi} = \sqrt{\frac{l}{9.81}}
]
- Затем возведем обе стороны в квадрат, чтобы избавиться от корня:
[
\left(\frac{3}{2\pi}\right)^2 = \frac{l}{9.81}
]
- Умножим обе стороны на ( 9.81 ):
[
l = 9.81 \cdot \left(\frac{3}{2\pi}\right)^2
]
- Теперь посчитаем значение. Сначала найдем ( \frac{3}{2\pi} ):
[
\frac{3}{2\pi} \approx \frac{3}{6.2832} \approx 0.4775
]
Теперь возведем это значение в квадрат:
[
(0.4775)^2 \approx 0.2277
]
И наконец, умножим это на ( 9.81 ):
[
l \approx 9.81 \cdot 0.2277 \approx 2.24 , \text{м}
]
Таким образом, длина нити маятника, период колебаний которого составляет 3 секунды, примерно равна ( 2.24 , \text{м} ).