Частота колебаний груза на пружине 2 Гц. Найти жёсткость пружины при массе груза 0.2 кг — Задачи по физике | PhysLabo
Loading...

Жёсткость пружины по частоте колебаний

Средняя 11 класс Колебания / Механические колебания

Груз массой $m = 0{,}2$ кг, подвешенный на пружине, совершает колебания с частотой $f = 2$ Гц. Найдите жёсткость пружины.

Дано
  • $m = 0{,}2$ кг
  • $f = 2$ Гц
  • $k = ?$
Подсказки
Подсказка 1 / 2
Свяжи частоту с жёсткостью: $f = \frac{1}{2\pi}\sqrt{k/m}$.
Подсказка 2 / 2
Возведение в квадрат: $(2\pi f)^2 = 16\pi^2$, а $\pi^2 \approx 9{,}87$.
Решение

Частота колебаний пружинного маятника: $f = \frac{1}{2\pi}\sqrt{\frac{k}{m}}$. Выразим жёсткость:

$$k = m (2\pi f)^2 = 0{,}2 \cdot (2\pi \cdot 2)^2 = 0{,}2 \cdot 16\pi^2 = 3{,}2\pi^2 \approx 31{,}6 \text{ Н/м}$$

Ответ

$k \approx 31{,}6$ Н/м