Μια δύναμη μεγέθους 40,1 N εκτείνεται σε κάθετη απόσταση ελατηρίου 0,251 m. Ποια μάζα πρέπει να ανασταλεί από το σύστημα έτσι ώστε το σύστημα να ταλαντεύεται με περίοδο 1,06 s;
Εδώ είναι πώς να λύσετε αυτό το πρόβλημα:
1. Βρείτε τη σταθερά ελατηρίου (k):
* Γνωρίζουμε τη δύναμη (F) και την μετατόπιση (x) του ελατηρίου. Χρησιμοποιήστε το νόμο του Hooke:
* F =kx
* k =f/x =40.1 n/0.251 m =159.76 n/m
2. Χρησιμοποιήστε την περίοδο ταλάντωσης για να βρείτε τη μάζα (m):
* Η περίοδος (t) ενός συστήματος μαζικής άνοιξης δίνεται από:
* T =2π√ (m/k)
* Αναδιατάξτε την εξίσωση για επίλυση για μάζα (m):
* m =(t² * k) / (4π²)
* Αντικαταστήστε τις γνωστές τιμές:
* M =(1,06 S² * 159,76 N / M) / (4π²)
* m ≈ 1,44 kg
Επομένως, μια μάζα περίπου 1,44 kg πρέπει να ανασταλεί από την άνοιξη για να επιτευχθεί μια περίοδος ταλάντωσης 1,06 δευτερολέπτων.
