Период колебаний простого маятника можно рассчитывать по формуле:
\[ T = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}, \]
где \( T \) — период, \( L \) — длина маятника, \( g \) — ускорение свободного падения.
Из условия задачи мы знаем, что для маятника с длиной 1:
\[ T_1 = 3 \, \text{с} \Rightarrow 3 = 2\pi\sqrt{\frac{1}{g}}. \]
Следовательно,
\[ \sqrt{\frac{1}{g}} = \frac{3}{2\pi}. \]
Теперь найдем период маятника с длиной \( x \):
\[ T_2 = 5 \, \text{с} \Rightarrow 5 = 2\pi\sqrt{\frac{x}{g}}. \]
Из этого уравнения мы можем выразить \( \sqrt{\frac{x}{g}} \):
\[ \sqrt{\frac{x}{g}} = \frac{5}{2\pi}. \]
Теперь нам нужно найти период маятника с длиной \( 1 + x \):
\[ T_{1+x} = 2\pi\sqrt{\frac{1+x}{g}}. \]
Для этого сначала найдем \( \sqrt{\frac{1+x}{g}} \):
\[ \frac{1+x}{g} = \frac{1}{g} + \frac{x}{g} = \frac{1}{g} + \frac{5^2}{(2\pi)^2} = \frac{1}{g} + \frac{25}{4\pi^2}. \]
Теперь подставим \( \sqrt{\frac{1}{g}} = \frac{3}{2\pi} \):
\[ \frac{1}{g} = \left(\frac{3}{2\pi}\right)^2 = \frac{9}{4\pi^2}. \]
Таким образом:
\[ \frac{1+x}{g} = \frac{9}{4\pi^2} + \frac{25}{4\pi^2} = \frac{34}{4\pi^2} = \frac{17}{2\pi^2}. \]
Теперь извлечем корень:
\[ \sqrt{\frac{1+x}{g}} = \sqrt{\frac{17}{2\pi^2}} = \frac{\sqrt{17}}{\sqrt{2}\pi}. \]
Теперь подставляем в формулу для периода:
\[ T_{1+x} = 2\pi\sqrt{\frac{1+x}{g}} = 2\pi \cdot \frac{\sqrt{17}}{\sqrt{2}\pi} = 2\cdot \frac{\sqrt{17}}{\sqrt{2}} = \sqrt{34}. \]
Теперь нам нужно выразить \( \sqrt{34} \approx 5.83 \).
В итоге мы получаем, что период маятника с длиной \( 1 + x \) будет примерно равен 5.83 с или 3\(\sqrt{2}\) с.