Чтобы определить частоту вынужденной силы, при которой наступает резонанс в колебаниях математического маятника, необходимо использовать формулы, связывающие длину маятника и период его колебаний.
Длина маятника \( L \) равна \( \frac{25}{3} \) см, что в метрах будет \( \frac{25}{3} \div 100 \approx 0,0833 \) м. Ускорение свободного падения \( g \) равно \( \frac{9}{8} \) м/с².
Период \( T \) математического маятника можно вычислить по формуле: \[ T = 2\pi \sqrt{\frac{L}{g}} \]
Подставим известные значения: \[ T = 2 \cdot 3,14 \cdot \sqrt{\frac{0,0833}{\frac{9}{8}}} \]
Сначала найдем \( \frac{9}{8} \) в расчёте: \[ \frac{L}{g} = \frac{0,0833}{\frac{9}{8}} = 0,0833 \cdot \frac{8}{9} \approx 0,0744 \]
Теперь можно найти квадратный корень: \[ \sqrt{0,0744} \approx 0,2723 \]
Подставим результат обратно в формулу для периода: \[ T \approx 2 \cdot 3,14 \cdot 0,2723 \approx 1,703 \]
Теперь, чтобы найти частоту \( f \), используем связь между периодом и частотой: \[ f = \frac{1}{T} \]
Подставим найденное значение для \( T \): \[ f \approx \frac{1}{1,703} \approx 0,586 \text{ Гц} \]
Таким образом, частота вынужденной силы, при которой наступает резонанс в колебаниях математического маятника, составляет примерно \( 0,586 \) Гц.