Как изменится частота колебаний маятника при уменьшении амплитуды его колебаний в 3 раза? 1) уменьшится в 3 раза 2) увеличится в 3 рпза 3)не изменится . обоснуйте ответ

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Правильный ответ: 3) не изменится. Обоснование В физике для гармонических колебаний (например, для математического маятника при малых углах отклонения или для пружинного маятника) частота является собственной характеристикой системы и не зависит от размаха колебаний.

  1. Математический маятник: Частота колебаний νnu определяется формулой:
    ν=12πglnu equals the fraction with numerator 1 and denominator 2 pi end-fraction the square root of g over l end-fraction end-root где gg — ускорение свободного падения, а ll — длина нити. В этой формуле отсутствует параметр амплитуды Acap A. Пружинный маятник: Частота колебаний определяется как:
    ν=12πkmnu equals the fraction with numerator 1 and denominator 2 pi end-fraction the square root of k over m end-fraction end-root где kk — жесткость пружины, а mm — масса груза. Здесь также нет зависимости от амплитуды.

Данное свойство называется изохронностью колебаний. Оно означает, что при изменении амплитуды (в данном случае уменьшении в 3 раза) время одного полного колебания и количество колебаний в секунду остаются неизменными. При уменьшении амплитуды лишь пропорционально снижается максимальная скорость и энергия маятника, но не его частота. Предлагаю рассчитать максимальную скорость маятника при исходной амплитуде, если это необходимо для дальнейшего решения задачи.

Форма ответа

Ваш аватар