Найти в Дзене

Грузик, надетый на гладкую

З А Д А Ч А 23. Грузик, надетый на гладкую горизонтальную спиду, соединён с двумя невесомыми пружинами. Свободные концы пружин прикреплены к неподвижным стенкам. В положении равновесия пруж ины не деформированы. Определите период колебаний грузика, если известно, что при его поочерёдном подвешивании к каждой из пружин по отдельности они удлиняются соответственно на х х = 4 см и х2 = 6 см. Решение. При отклонении грузика от положения равновесия на расстояние х правая пружина сжимается, левая растягивается, и на грузик действуют две силы упругости, направленные в одну сторону (рис. 29-18). Согласно второму закону Ньютона запишем: та = ~{kx + k2)x, откуда k\ + k2 а = — х , где kx и k2 — жёсткости пружин, т — масса грузика. Уравнение гармонических колебаний имеет вид а = -со2х. Из сравнения этих двух уравнений видно, что циклическая частота колебаний грузика со = k\ + k2 Период колебаний Т = 2п , &1 + &2 При подвешивании грузика происходит деформация пружин: m g = k xx x, mg = k2x2. Из эти

З А Д А Ч А 23. Грузик, надетый на гладкую горизонтальную спиду, соединён с двумя невесомыми пружинами. Свободные концы пружин прикреплены к неподвижным стенкам. В положении равновесия пруж ины не деформированы. Определите период колебаний грузика, если известно, что при его поочерёдном подвешивании к каждой из пружин по отдельности они удлиняются соответственно на х х = 4 см и х2 = 6 см. Решение. При отклонении грузика от положения равновесия на расстояние х правая пружина сжимается, левая растягивается, и на грузик действуют две силы упругости, направленные в одну сторону (рис. 29-18). Согласно второму закону Ньютона запишем: та = ~{kx + k2)x, откуда k\ + k2 а = — х , где kx и k2 — жёсткости пружин, т — масса грузика. Уравнение гармонических колебаний имеет вид а = -со2х. Из сравнения этих двух уравнений видно, что циклическая частота колебаний грузика со = k\ + k2 Период колебаний Т = 2п , &1 + &2 При подвешивании грузика происходит деформация пружин: m g = k xx x, mg = k2x2. Из этих выражений определим жёсткости пружин: xi х2 Таким образом, для периода колебаний получим Т = 2к I 1 = 2к ххх2 ё(хх + х2) = 6,28 0,04 • 0,06 9 ,28 -(0 ,04+ 0,06) (с) -0,31 С . Ответ. 0,31 с.Подставив сюда N 1 = N и mg = 2N, получаем уравнение N z sina + ]iN2 cosa - (2N /2) sina = 0, JVsina N откуда N 2 = — и F = ] i N2 ~ 0,17N. sina + |icosa 1 + 0,2 Очевидно, что влево тележ ку сдвинуть легче. Ответ. 1) 0,25А; 2) 0,171V