Задание 2. Определение частоты колебаний пружинного маятника. 1. Выведите пружинный маятник из положения равновесия,
сместив груз m=200 г на 4 см вниз. Измерьте интервал времени Δt,
за который маятник совершает N = 20 полных колебаний
2. Определите частоту колебаний по формуле: .
Такие же измерения и вычисления выполните с маятником массой 400 г.
3.Вычислите отклонение частоты колебаний ν,
полученной экспериментально, от расчетного значения собственной
частоты ν0 для двух опытов
(M + m)u = mv
и начальную скорость
u = mv/(M + m)
Кинетическая энергия ящика (с пулей) (м + M)u²/2 расходуется на работу сил трения (M + m)gk на пути S:
(м + M)u²/2 = (M + m)gkS
откуда
u² = 2gkS
и
u = √(2gkS)
Таким образом
mv/(M + m) = √(2gkS)
откуда
v = (M + m)√(2gkS)/m = 5.02√2√10√0.1√k/0.01 = 710√k
Из общих соображений очевидно, что перемещение ящика сильно зависит от коэффициента трения - при прочих равных условиях. Поскольку коэффициент трения не задан, задача недоопределена.
При k = 0.2 - 0.8 (для разного рода опор)
скорость пули должна была бы быть в пределах
v = 1000 - 640 м/с соответственно