Для определения периода колебаний груза на пружине, можно использовать формулу для периодa колебаний системы «пружина — груз». Эта формула выглядит так:
\[ T = 2\pi \sqrt{\frac{m}{k}} \]
где:
- \(T\) — период колебаний (в секундах),
- \(m\) — масса груза (в килограммах),
- \(k\) — жесткость пружины (в ньютонах на метр).
Шаг 1: Приведение данных к нужным единицам
Дано:
- Жесткость пружины \(k = 100 \, \text{н/м}\),
- Масса груза \(m = 160 \, \text{г}\).
Сначала необходимо перевести массу в килограммы, так как в формуле используется SI-единицы.
\[ m = \frac{160 \, \text{г}}{1000} = 0.16 \, \text{кг} \]
Шаг 2: Подстановка значений в формулу
Теперь подставим значения в формулу:
\[ T = 2\pi \sqrt{\frac{0.16}{100}} \]
Шаг 3: Вычисления
Сначала вычислим значение под корнем:
\[ \frac{0.16}{100} = 0.0016 \]
Теперь найдем корень:
\[ \sqrt{0.0016} = 0.04 \]
Теперь подставим это значение обратно в формулу для периода:
\[ T = 2\pi \cdot 0.04 \]
Теперь вычисляем \(2\pi\):
\[ T \approx 2 \cdot 3.14 \cdot 0.04 \approx 0.2512 \, \text{с} \]
Ответ
Таким образом, период колебаний груза на пружине составляет примерно \(T \approx 0.25 \, \text{с}\).
Этот результат говорит нам о том, что груз будет совершать полные колебания на пружине примерно раз в 0.25 секунды.