Когда стальной шарик совершает вертикальные колебания на пружине, период колебаний определяется формулой:
\[ T = 2\pi \sqrt{\frac{m}{k}} \]
где:
- \( T \) — период колебаний,
- \( m \) — масса тела,
- \( k \) — жёсткость пружины.
Если мы берем алюминиевый шарик того же объёма, то его масса будет меньше, чем у стального шарика, поскольку различные материалы имеют разную плотность. Стальной шарик имеет большую плотность, чем алюминий, поэтому при равном объеме алюминиевый шарик будет легче.
Таким образом, при подвешивании алюминиевого шарика к той же пружине, масса \( m \) уменьшится. Поскольку масса находится в числителе под квадратным корнем в формуле для периода, это приведет к уменьшению периода колебаний:
- Если масса уменьшится, то период \( T \) также уменьшится.
Таким образом, при замене стального шарика на алюминиевый шарик того же объёма период колебаний уменьшится.