Чтобы определить период и частоту колебаний пружинного маятника, можно воспользоваться формулами для гармонического осциллятора.
Сначала найдем период колебаний (T). Период можно вычислить по формуле:
\[ T = 2\pi \sqrt{\frac{m}{k}} \]
где:
- \( m \) — масса тела (0,15 кг),
- \( k \) — жёсткость пружины (450 Н/м).
Подставим значения в формулу:
\[ T = 2\pi \sqrt{\frac{0,15}{450}} \]
Вычислим сначала дробь:
\[ \frac{0,15}{450} = \frac{1}{3000} \approx 0,0003333 \]
Теперь извлечем квадратный корень:
\[ \sqrt{0,0003333} \approx 0,01825 \]
Далее подставляем это значение в формулу для периода:
\[ T \approx 2\pi \cdot 0,01825 \approx 0,1143 \, \text{с} \]
Теперь найдем частоту колебаний (f). Частота рассчитывается как обратная величина периода:
\[ f = \frac{1}{T} \]
Подставляем значение периода:
\[ f \approx \frac{1}{0,1143} \approx 8,75 \, \text{Гц} \]
Таким образом, для данного пружинного маятника:
- Период колебаний составляет приблизительно 0,1143 секунды,
- Частота колебаний составляет приблизительно 8,75 Герц.