Для определения частоты вынужденных колебаний математического маятника можно воспользоваться формулой для периода колебаний:
[ T = 2\pi \sqrt{\frac{L}{g}} ]
где:
- ( T ) — период колебаний (в секундах),
- ( L ) — длина маятника (в метрах),
- ( g ) — ускорение свободного падения (в м/с²).
Длина маятника у нас составляет 25,3 см, что в метрах будет:
[ L = 25,3 , \text{см} = 0,253 , \text{м} ]
Ускорение свободного падения дано как ( g = 9 , \text{м/с}² ).
Теперь подставим значения в формулу для периода:
[ T = 2\pi \sqrt{\frac{0,253}{9}} ]
Сначала найдем значение под квадратным корнем:
[ \frac{0,253}{9} \approx 0,02811 ]
Теперь извлекаем квадратный корень:
[ \sqrt{0,02811} \approx 0,167 ]
Подставим это значение обратно в формулу для периода:
[ T \approx 2\pi \cdot 0,167 \approx 1,05 , \text{с} ]
Теперь мы можем найти частоту ( f ), используя связь между частотой и периодом:
[ f = \frac{1}{T} ]
Подставим найденное значение периода:
[ f \approx \frac{1}{1,05} \approx 0,952 , \text{Гц} ]
Таким образом, частота вынужденных колебаний математического маятника составляет approximately 0,95 Гц.