Чтобы определить частоту свободных колебаний системы, состоящей из пружины и груза, можно воспользоваться формулой для частоты собственных колебаний \( f \):
\[ f = \frac{1}{2\pi} \sqrt{\frac{k}{m}} \]
где:
- \( k \) — жёсткость пружины (в ньютонах на метр),
- \( m \) — масса груза (в килограммах).
В данном случае у нас:
- \( k = 460 \, \text{Н/м} \),
- Масса \( m = 0,58 \, \text{кг} \).
Теперь подставим значения в формулу:
Сначала посчитаем \( \frac{k}{m} \): \[ \frac{k}{m} = \frac{460}{0,58} \approx 793.10 \]
Теперь найдём корень из полученного значения: \[ \sqrt{793.10} \approx 28.16 \]
И, наконец, подставим это значение в формулу для частоты: \[ f = \frac{1}{2\pi} \cdot 28.16 \approx 4.48 \, \text{Гц} \]
Таким образом, частота свободных колебаний груза на пружине составляет примерно \( 4,48 \, \text{Гц} \).