Тело массой 50 г качается на нити длиной 25см как маятник. какой жесткости нужно взять пружину для того, чтобы при подвешивании этого тела на пружину оно с той же частотой?
Тело массой 50 г качается на нити длиной 25см как математический маятник. Какой жесткости нужно взять пружину для того, чтобы при подвешивании этого тела на пружину оно колебалось с той же частотой?
Многие водные растения сохраняют вертикальное положение, несмотря на чрезвычайную гибкость их стеблей, потому, что на концах их разветвлений заключены крупные пузыри воздуха, играющие роль поплавков. Водяной орех чилим. Любопытное водное растение – чилим (водяной орех) растёт по заводям Волги, в озёрах и лиманах. Плоды его (водяные орехи) достигают в диаметре 3 см и имеют форму, похожую на морской якорь с несколькими острыми рожками или без них. Этот «якорь» служит для того, чтобы удержать на подходящем месте молодое прорастающее растение. Когда чилим отцветает, под водой начинают образовываться тяжёлые плоды. Они могли бы потопить растение, но как раз в это время на черешках листьев образуются вздутия – своего рода пояса». Тем самым увеличивается объём подводной части растений, возрастает, следовательно, выталкивающая сила. Этим достигается равновесие между весом плодов и возникающей за счёт вздутий выталкивающей силой
Введём в пространстве декартову систему координат и и совместим ось ОХ с данной прямой. Допустим, что сила F1 направлена по направлению оси ОХ, а сила F2 - в противоположном направлении. Тогда силы F1 и F2 будут иметь нулевые проекции на оси OY и OZ: F1y=F2y=F1z=F2z=0, а проекции сил на ось ОХ будут равны соответственно F1x=17 и F2x=-30. Тогда их равнодействующая F=F1x-F2x=17-30=-13 Н, т.е. сила F будет направлена в сторону силы F2, а её модуль равен 13 Н. Приложена эта сила в центре масс (центре тяжести)тела.
Тело массой 50 г качается на нити длиной 25см как математический маятник. Какой жесткости нужно взять пружину для того, чтобы при подвешивании этого тела на пружину оно колебалось с той же частотой?
маятник L -длина
частота v= 1/(2pi*√(L/g))
пружина m-масса k-жесткость
частота v= 1/(2pi*√(m/k))
частота одинаковая по условию
приравняем правые части
1/(2pi*√(L/g)) = 1/(2pi*√(m/k))
L/g=m/k
k=mg/L=0.050*10/0.25= 2 Н/м
ответ жесткость =2 Н/м