Для начала давайте вспомним формулу, которая описывает период ( T ) маятника (шарика, подвешенного на нити):
[
T = 2\pi \sqrt{\frac{L}{g}}
]
где:
- ( T ) — период колебаний,
- ( L ) — длина нити, на которой подвешен шарик,
- ( g ) — ускорение свободного падения (примерно ( 9.81 , \text{м/с}^2 )).
Теперь рассмотрим условия задачи:
- Длину ( L ) увеличивают в 6,25 раз.
- Массу шарика уменьшают в 1,5 раза.
Важно заметить, что масса шарика в уравнении для периода напрямую не входит. Период колебаний зависит только от длины нити и ускорения свободного падения. Поэтому изменения массы не повлияют на период.
Теперь подсчитаем новый период колебаний, если длину нити увеличивают в 6,25 раз.
Обозначим старую длину нити как ( L_0 ), тогда новая длина ( L_n = 6.25 L_0 ).
Теперь найдем новый период ( T_n ):
[
T_n = 2\pi \sqrt{\frac{L_n}{g}} = 2\pi \sqrt{\frac{6.25 L_0}{g}} = 2\pi \sqrt{6.25} \sqrt{\frac{L_0}{g}} = 2\pi \cdot 2.5 \sqrt{\frac{L_0}{g}} = 2.5 T_0
]
где ( T_0 ) — это старый период.
Таким образом, новый период колебаний ( T_n ) увеличится в ( 2.5 ) раз по сравнению с первоначальным периодом ( T_0 ).
Ответ: Период колебаний увеличится в 2,5 раза.